Jun 05, 2023 Pustite sporočilo

Ali veter vpliva na hitrost zvoka?

 

Zvok je nekakšno valovanje, ki je nihanje zraka. Ko zrak teče, se lahko širjenje zvočnega valovanja razgradi na superpozicijo dveh vrst gibanja, toka zraka in gibanja zvočnega valovanja glede na zrak.

Poleg pogojev, kot sta temperatura in gostota, dejavniki, ki vplivajo na širjenje zvoka, vključujejo "gradiente hitrosti vetra". Gradienti hitrosti vetra lahko spremenijo pot zvoka skozi zrak ali pa lahko veter povzroči ukrivljanje zvoka. To je najbolj zanimivo mesto.

Vzamemo tipično hitrost zvoka 340 m/s, v zraku pa je vetrič 5 m/s. Intenzivnost zvoka, ki ga povzroča veter navzdol zaradi vetra, je ≈1,03-krat večja od tiste, ko ni vetra, kar je res premajhno. Če pa je veter posebej močan, poslušalec morda niti ne bo mogel jasno slišati izgovorjenega glasu, ker je veter močnejši od človeškega glasu.

Pri zvočnih valovih z dolgimi potmi (več kot 50 metrov), ko je veter v nasprotni smeri širjenja zvoka (tj. proti vetru), se zvočni valovi lomijo navzgor. To je zato, ker bo hrapava površina (velika drevesa, zgradbe, pšenica itd.) ovirala širjenje vetra in povzročila turbulenco Q, tako da je hitrost vetra pri tleh nekoliko nižja od višine zraka ali da je hitrost zraka v višini hitreje (blizu površja. Hitrost vetra na splošno narašča z oddaljenostjo od tal) in ta razlika v hitrosti vetra ustvarja gradient hitrosti vetra. Kot je navedeno zgoraj, bo gradient vplival na hitrost zvoka. V vzvratnem območju je večja kot je hitrost vetra, počasnejša je hitrost širjenja zvočnih valov (dejanska hitrost zvoka=hitrost zvoka minus hitrost vetra), zato se bo zvok upognil navzgor.

Teoretično se lahko za 6-raven močnega vetra s hitrostjo vetra 13 kilometrov na uro zmanjša povprečno zmanjšanje za nekaj decibelov na 100 metrov, vendar po dejanskih meritvah lahko izguba več kot 20 decibelov opazovati na relativno veliki razdalji.

Po enakem principu, ko je veter v isti smeri, kot potuje zvok (hrotni veter), se zvok lomi proti tlom, zato so pogoji ugodni, da zvok potuje do tal in se odbija od tal, s čimer se poveča intenzivnost zvoka (nivo zvoka).

Gradienti hitrosti vetra povzročajo lom zvoka, zaradi česar je lažje slišati zvoke iz virov (tudi izza dreves) navzdol (downwind) in težje slišati proti vetru (upwind).

Seveda, če je poslušalec blizu izvora zvoka in proti vetru, se bo zvok dejansko slišal močneje.

To pa zato, ker so v igri odboji od tal. Toda dokler je razdalja daljša (300 metrov), bo prišlo do pojava hitrega dušenja zvoka (označeno z zasenčenim območjem na spodnji sliki).

Zgoraj je teoretična analiza, naslednji so dejanski izmerjeni podatki, ordinatna vrednost bi morala biti znesek popravka, ki ga povzroča faktor vetra.
slika

Če povzamemo, veter ne vpliva le na hitrost širjenja zvoka, temveč vpliva tudi na smer širjenja zvoka.

 

 

Pošlji povpraševanje

whatsapp

skype

E-pošta

Povpraševanje