Вивчаючи поведінку в потоках рідин або газів плохообтекаемих тел, вчений Теодор фон Карман виявив, що за подібними тілами утворюється доріжка вихорів. Це явище отримало назву «доріжки Кармана». Щільність повітряних потоків в вихорах різна і циклічно змінюється, відповідно, вихор можна уявити собі як генератор акустичних хвиль. А звук - це і є акустична хвиля.
Вам напевно знайома прикмета. згідно з якою боєць чує свист тільки тієї кулі, яка пролетіла повз. У цій прикмети є цілком наукове обгрунтування. Куля летить з дозвуковій швидкістю, і вихрова доріжка розташована позаду неї по траєкторії польоту. Більш того, чує людина не самі вихори «доріжки Кармана», а хвилі, які вона утворює в навколишньому повітряному просторі при зіткненні з ним. Тобто, чує звук пролітає кулі людина знаходиться не на траєкторії польоту кулі, а поруч з цією траєкторією.
Зрозуміти, як виглядає вихрова доріжка, вам допоможе простий досвід. Наберіть у ванну трохи води і додайте на її поверхню невелику кількість піни будь-якого миючого засобу. Запустіть в ванну макет кулі. Це може бути дитячий кораблик з гострим носом і тупий кормою або плоска пінопласт модель будь-якої форми. Проведіть макет по поверхні води. У кільватерной струмені моделі ви побачите вихори, що складаються з бульбашок піни. Це і є «доріжка Кармана».
Зверніть увагу, що, перебуваючи поруч з траєкторією руху кулі, ви спостерігаєте цю траєкторію під деяким кутом. Якщо вихрова доріжка знаходиться до вас під кутом, близьким до прямого, відстань до джерела вихорів мінімально, значить і звук піде по найкоротшому шляху. Але куля пролетіла повз, і тепер відстань до джерела вихорів збільшується. Швидкість кулі велика і порівнянна зі швидкістю звуку. А це означає, що відстань між центрами вихорів буде сприйматися як збільшується за рахунок запізнювання звукових хвиль. Суб'єктивно це можна почути як зниження звукового тону. У фізиці це явище називається ефектом Доплера. Воно є одним із доказів хвильової природи звуку.
Чому кулі летять зі свистом
Чи не отримали відповідь на своє питання?
Запитайте нашого експерта:
Всі експерти в цій галузі
Нові поради від КакПросто
Забули пароль?
Ще не зареєстровані?