سرعة الصوت: هي السرعة التي تنتشر بها الأصوات في مادة ما (بالذات الهواء).
يحتاج الصوت في انتشاره إلى وسط مادي إذ أنه عبارة عن اهتزازات ميكانيكية في هذا الوسط، ومن غير الممكن أن ينتشر في الخلاء كما تنتشر الأمواج الكهرطيسية والضوء, فهو عبارة عن انضغاطات تنتقل عبر هذا الوسط.
وتتوقف سرعة الصوت في المواد على كثافة المادة ومرونتها, ويسير الصوت في الهواء عند الضغط الجوي العادي ودرجة حرارة 15 مئوية بسرعة 340 متر في الثانية (120 قدم/الثانية أو 760 ميل/ الثانية).
وعند سريان طائرة في الهواء بسرعة أقل من سرعة الصوت فإن الهواء حول الطائرة سيزاح في كل الإتجاهات بسلاسة وليونة, أما عندما تصل الطائرة إلى سرعة الصوت فإن مقاومة الهواء للطائرة تزداد وتصبح عالية جدا وتسمى هذه المقاومة العالية بحاجز الصوت والذي لابد أن تخترقه الطائرة لتمر فيه.
وأثناء اختراق الطائرة لحاجز الصوت فإن الطائرة تحدث موجة من الموجات المرنة التي تسري في الهواء بسرعة أقل من سرعة الطائرة فتتخلف عنها وتسير خلف الطائرة, ويتبع هذه الموجات تولد موجات صدمية.
لماذا صوت هذا النوع من الطائرات؟؟
في حالة سريان الطائرة بسرعة فوق سرعة الصوت فإنه يمكن اعتبار الهواء كمادة صلبة نتيجة المقاومة العالية للهواء فإذا قارننا بين صوت سكينة تقطع قطعة من البلاستيك بسبب الاحتكاك ومقاومة البلاستيك لمرور السكينة بحالة الطائرة أثناء مواجهتها للمقاومة العالية من الهواء يمكننا فهم كيفية حدوث صوت هذا النوع من الطائرات.
تصميم هذا النوع من الطائرات.
يصمم هذا النوع من الطائرات بحيث تكون مقدمة الطائرة بشكل مدبب ليسهل من عملية اختراق الطائرة لحاجز الصوت. كما تكون أجنحة الطائرة أنحف من أجنحة الطائرات العادية لتقلل من مقاومة الهواء للطائرة, ومع أن الأجنحة أنحف إلا أن سرعة الطائرة العالية تمكنها من الطيران.
الموجات التابعة للطائرة.
يسير خلف الطائرة موجات من التضاغط على شكل مخروطي رأس هذا المخروط هو الطائرة نفسها, ويرى أثر هذه الموجات على الأرض في مكان تقاطع الموجات (المخروط) مع الأرض, هذا وقد يرتفع الضغط في هذه المنطقة إلى ارتفاع أكثر من 30000 قدم.
ملحوظة هامة:
تطير طائرة الكونكورد أسرع من الصوت على ارتفاع 15000 متراً، والطائرات بسرعة فوق صوتية والتي لا تريد إزعاج الناس تطير عالياً جداً، فلا نحس بأي أثر لهذه الصدمة, أما الطائرات الحربية التي تنوي إخافة العدو، فهي تحلق على ارتفاعات منخفضة كي تستطيع رفع حدة هذه الصدمة والتأثير بالناس، وقد تؤدي حدة هذه الانضغاطات إلى كسر زجاج المباني لذلك فإن طائرة تخترق جدار الصوت، ترتكب مغامرة لأنها تعرض نفسها لنيران المضادات الأرضية والصواريخ المضادة إلا إن كانت متأكدة بأن العدو لن يطلق عليها لسبب ما....
يحتاج الصوت في انتشاره إلى وسط مادي إذ أنه عبارة عن اهتزازات ميكانيكية في هذا الوسط، ومن غير الممكن أن ينتشر في الخلاء كما تنتشر الأمواج الكهرطيسية والضوء, فهو عبارة عن انضغاطات تنتقل عبر هذا الوسط.
تقارب سرعة الصوت في الهواء :
V=331.5+0.6*t
حيث t هي درجة الحرارة المئوية.
وهذا يعني أننا كلما علونا في الارتفاع كلما انخفضت درجة الحرارة وبالتالي انخفضت سرعة الصوت, وعليه فإن الطائرة تحتاج لسرعة أقل لتصل إلى سرعة الصوت كلما علت أكثر.
وتتوقف سرعة الصوت في المواد على كثافة المادة ومرونتها, ويسير الصوت في الهواء عند الضغط الجوي العادي ودرجة حرارة 15 مئوية بسرعة 340 متر في الثانية (120 قدم/الثانية أو 760 ميل/ الثانية).
وعند سريان طائرة في الهواء بسرعة أقل من سرعة الصوت فإن الهواء حول الطائرة سيزاح في كل الإتجاهات بسلاسة وليونة, أما عندما تصل الطائرة إلى سرعة الصوت فإن مقاومة الهواء للطائرة تزداد وتصبح عالية جدا وتسمى هذه المقاومة العالية بحاجز الصوت والذي لابد أن تخترقه الطائرة لتمر فيه.
وأثناء اختراق الطائرة لحاجز الصوت فإن الطائرة تحدث موجة من الموجات المرنة التي تسري في الهواء بسرعة أقل من سرعة الطائرة فتتخلف عنها وتسير خلف الطائرة, ويتبع هذه الموجات تولد موجات صدمية.
لماذا صوت هذا النوع من الطائرات؟؟
في حالة سريان الطائرة بسرعة فوق سرعة الصوت فإنه يمكن اعتبار الهواء كمادة صلبة نتيجة المقاومة العالية للهواء فإذا قارننا بين صوت سكينة تقطع قطعة من البلاستيك بسبب الاحتكاك ومقاومة البلاستيك لمرور السكينة بحالة الطائرة أثناء مواجهتها للمقاومة العالية من الهواء يمكننا فهم كيفية حدوث صوت هذا النوع من الطائرات.
تصميم هذا النوع من الطائرات.
يصمم هذا النوع من الطائرات بحيث تكون مقدمة الطائرة بشكل مدبب ليسهل من عملية اختراق الطائرة لحاجز الصوت. كما تكون أجنحة الطائرة أنحف من أجنحة الطائرات العادية لتقلل من مقاومة الهواء للطائرة, ومع أن الأجنحة أنحف إلا أن سرعة الطائرة العالية تمكنها من الطيران.
الموجات التابعة للطائرة.
يسير خلف الطائرة موجات من التضاغط على شكل مخروطي رأس هذا المخروط هو الطائرة نفسها, ويرى أثر هذه الموجات على الأرض في مكان تقاطع الموجات (المخروط) مع الأرض, هذا وقد يرتفع الضغط في هذه المنطقة إلى ارتفاع أكثر من 30000 قدم.
ملحوظة هامة:
تطير طائرة الكونكورد أسرع من الصوت على ارتفاع 15000 متراً، والطائرات بسرعة فوق صوتية والتي لا تريد إزعاج الناس تطير عالياً جداً، فلا نحس بأي أثر لهذه الصدمة, أما الطائرات الحربية التي تنوي إخافة العدو، فهي تحلق على ارتفاعات منخفضة كي تستطيع رفع حدة هذه الصدمة والتأثير بالناس، وقد تؤدي حدة هذه الانضغاطات إلى كسر زجاج المباني لذلك فإن طائرة تخترق جدار الصوت، ترتكب مغامرة لأنها تعرض نفسها لنيران المضادات الأرضية والصواريخ المضادة إلا إن كانت متأكدة بأن العدو لن يطلق عليها لسبب ما....
0 التعليقات:
إرسال تعليق