Waarom hoor je als een vliegtuig door de geluidsbarriere heen gaat niet meerdere afzwakkende knallen?

Als een straaljager over vliegt hoor je soms ineens een enorme boem.

Nu lees ik bij een andere vraag (zie onder) dat er gedurende de hele tijd dat de straaljager sneller dan de geluidssnelheid gaat er een continue stroom is van knallen.

Als waarnemer hoor je er echter maar één, omdat je maar op één plaats tegelijkertijd kunt zijn. Maar die knallen die verder van je vandaan gebeuren moeten je oren toch ook bereiken, alleen misschien wat minder hard omdat ze verder weg zijn. Maar toch hoor je maar één boem, waar blijft dan de rest?

http://www.goeievraag.nl/wetenschap/natuurkunde-scheikunde/vraag/191975/straaljager-geluidsbariere-gaat-hoor-knal

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Het is een wijdverbreid misverstand dat er slechts even één knal (of hooguit een dubbele knal) opgewekt wordt, namelijk tijdens de overgang van langzamer dan het geluid vliegen naar sneller dan het geluid vliegen. In werkelijkheid is er sprake van een voortdurend achter het sneller dan het geluid vliegende vliegtuig meegesleepte “kegel” van geluid, een soort onzichtbare frietzak of oubliehoorn, die door de waarnemer op de grond gehoord wordt als een korte knal op het moment dat die onzichtbare kegel langs zijn oren passeert. Dit is mijn vrije vertaling van de Engelse tekst “It is a common misconception that only one boom is generated during the subsonic to supersonic transition, rather, the boom is continuous along the boom carpet for the entire supersonic flight”, die te lezen staat in http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom#Perception_and_noise . En dit is een van de belangrijkste nadelen van de Concorde en het supersonisch vliegen in het algemeen: om reden van de enorme verstoring van het menselijk (en dierlijk) leven op het land wordt regelmatig sneller dan het geluid vliegen alleen aanvaardbaar geacht boven de open zee of vrijwel onbewoond land. Als je de geluidsoverlast kwijt zou zijn zodra je sneller dan het geluid ging vliegen, dan had men gewoon af kunnen spreken om dat doorbreken van de geluidsbarrière steeds even op een gunstige plaats te doen. Van de vier jaar geleden op http://www.goeievraag.nl/wetenschap/natuurkunde-scheikunde/vraag/191975/straaljager-geluidsbariere-gaat-hoor-knal gegeven antwoorden zijn het eerste (van Rekojeht) en het laatste (van kleinehenkie) fout, en de antwoorden van gvrox, viridiflavus, klaas1952, Bottcher zijn goed. De waarnemer op de grond hoort ineens op één moment zowel het geluid dat het vliegtuig maakte toen het recht boven hem vloog, als ook het geluid dat het vliegtuig maakte toen het honderd meter verder gevlogen was (het vliegtuig vliegt hoog en het is dus al lang voorbij de waarnemer op het moment dat hij het geluid voor het eerst kan horen – en op dat éne moment komt ineens een heleboel geluid tegelijk bij zijn oor aan), als ook het geluid dat het vliegtuig aan het maken was toen het nog niet over de waarnemer was heengevlogen. Het vliegt zo snel dat je het niet kunt horen aankomen, maar je krijgt ineens alsnog ál dat achterstallige geluid tegelijk bij jouw oor.

Dat je maar een knal hoort heeft te maken met de snelheid waarmee de geluidsbarrière doorbroken wordt. Soms hoor je een vreselijke knal als je buiten bent. Dit kan veroorzaakt worden door een straaljager. De snelheid van de straaljager is dan zo hoog dat hij door de geluidsbarrière gaat. De knal ontstaat doordat de straaljager korte tijd even hard vliegt als de geluidssnelheid. Het geluid wordt zo opgehoopt, dat je een knal hoort. In de luchtvaart heet de knal de 'sonic boom'. De knal wordt veroorzaakt door de optelling van alle trillingen gedurende een korte periode van het geluid wat voor de straaljager uit reist. De golf wordt steeds verder 'in elkaar gedrukt' tot golflengte '0'. Dan hoor je een enorme knal. Die hoor je ook maar één keer. De 'lengte' van die enorme knal wordt bepaald door de snelheid waarmee de geluidsbarrière doorbroken wordt. Als je met exact de geluidssnelheid zou blijven vliegen zou dat een constant oorverdovend lawaai geven. In de vliegtuigindustrie wil men de 'sonic boom' zo kort mogelijk houden omdat de krachten die inwerken op het vlietuig gigantisch zijn. Het vliegtuig zou spontaan uit elkaar vallen. Het is dus belangrijk dat een vliegtuig, wil de piloot sneller dan het geluid vliegen, zo snel mogelijk sneller dan het geluid vliegt.

Bronnen:
http://www.willemwever.nl/vraag_antwoord/w...

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord op die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100