Estrondo sônico

uma fonte pontual que emite frentes esféricas enquanto aumenta a sua velocidade linearmente com o tempo. Por momentos curtos o efeito Doppler é visível. Quando v = c, O estrondo sônico é visível. Quando v > c, o cone de Mach é visível.

o som de um estrondo sônico depende em grande parte da distância entre o observador e a forma da aeronave produzindo o estrondo sônico. Um estrondo sônico é geralmente ouvido como um “boom” duplo profundo, uma vez que a aeronave está geralmente a alguma distância., O som é muito parecido com o das bombas de morteiro, comumente usado em displays de fogo de artifício. É um equívoco comum de que apenas um boom é gerado durante a transição subsônica para supersônica; em vez disso, o boom é contínuo ao longo do tapete de boom para todo o voo supersônico. Como um ex-piloto do Concorde diz, ” Você realmente não ouve nada a bordo. Tudo o que vemos é a onda de pressão a descer o avião – dá uma indicação nos instrumentos. E é isso que vemos em torno de Mach 1. Mas não ouvimos o estrondo sónico ou algo assim., Isso é como o despertar de uma nave. está atrás de nós.em 1964, a NASA e a Federal Aviation Administration começaram os testes sonic boom de Oklahoma City, que causaram oito booms sonic por dia ao longo de um período de seis meses. Dados valiosos foram recolhidos a partir do experimento, mas 15.000 queixas foram geradas e, em última análise, envolveram o governo em um processo de ação coletiva, que perdeu em recurso em 1969.os booms Sonic também foram um incômodo no norte da Cornualha e norte de Devon no Reino Unido, uma vez que estas áreas estavam abaixo da rota de voo do Concorde., As janelas chocalhavam e, em alguns casos, o” fogo ” (apontando para baixo dos telhados) seria desalojado com a vibração.

tem havido trabalhos recentes nesta área, notavelmente sob os estudos de plataforma supersônica tranquila da DARPA. Pesquisas por especialistas em acústica sob este programa começaram a olhar mais de perto para a composição de explosões sônicas, incluindo o conteúdo de frequência. Várias características da onda “N” do estrondo sônico tradicional podem influenciar o quão alto e irritante pode ser percebido pelos ouvintes no chão., Mesmo as fortes ondas N, Como as geradas pelo Concorde ou aeronaves militares, podem ser muito menos contestáveis se o tempo de subida da sobre pressão for suficientemente longo. Uma nova métrica surgiu, conhecida como percepção de intensidade, medida em PLdB. Isto leva em conta o conteúdo de Frequência, tempo de subida, etc. Um exemplo bem conhecido é o estalar dos dedos em que o som “percebido” não é nada mais do que um aborrecimento.

A gama de energia do estrondo sónico está concentrada no 0.,Uma gama de frequências de 1-100 hertz que é consideravelmente inferior à das aeronaves subsónicas, dos tiros e da maior parte do ruído industrial. A duração do estrondo sônico é breve; menos de um segundo, 100 milissegundos (0,1 segundos) para a maioria dos aviões do tamanho de caças e 500 milissegundos para o ônibus espacial ou Jetliner Concorde. A intensidade e largura de um caminho de estrondo sônico depende das características físicas da aeronave e como ela é operada. Em geral, quanto maior a altitude de uma aeronave, menor a pressão sobre o solo., Maior altitude também aumenta a propagação lateral do boom, expondo uma área maior ao boom. Sobre-pressões na área de impacto do estrondo sônico, no entanto, não será uniforme. A intensidade do Boom é maior diretamente sob a trajetória de voo, enfraquecendo progressivamente com maior distância horizontal da pista de voo da aeronave. A largura do solo da área de exposição é de aproximadamente 1 milha estatuto (1.,6 km) para cada 1.000 pés (300 m) de altitude (a largura é cerca de cinco vezes a altitude); ou seja, uma aeronave voando supersônico a 9.000 pés (9.100 m) irá criar uma expansão lateral de cerca de 48 km (48 km). Para um voo supersônico estável, o estrondo é descrito como um estrondo de tapete, uma vez que se move com a aeronave, mantendo velocidade supersônica e altitude. Algumas manobras, mergulho, aceleração ou rotação, podem causar foco do boom. Outras manobras, como desaceleração e Escalada, podem reduzir a força do Choque. Em alguns casos as condições meteorológicas podem distorcer os booms sonic.,dependendo da altitude da aeronave, os estrondos sônicos atingem o solo 2 a 60 segundos após o viaduto. No entanto, nem todos os estrondos são ouvidos ao nível do solo. A velocidade do som a qualquer altitude é função da temperatura do ar. Uma diminuição ou aumento da temperatura resulta numa diminuição ou aumento correspondente da velocidade sonora. Em condições atmosféricas normais, a temperatura do ar diminui com o aumento da altitude. Por exemplo, quando a temperatura do mar é de 59 graus Fahrenheit (15 °C), a temperatura a 9.000 pés (9.100 m) cai para menos 49 graus Fahrenheit (-45 °C)., Este gradiente de temperatura ajuda a dobrar as ondas sonoras para cima. Portanto, para um boom atingir o solo, a velocidade da aeronave em relação ao solo deve ser maior do que a velocidade do som no solo. Por exemplo, a velocidade do som a 30.000 pés (de 9 100 m) é de cerca de 670 quilômetros por hora (1,080 km/h), mas de uma aeronave deve viajar pelo menos 750 milhas por hora (de 1.210 km/h) (Mach 1.12, onde Mach 1 é igual à velocidade do som) para um “boom” para ser ouvido no chão.

a composição da atmosfera é também um factor., Variações de temperatura, umidade, poluição atmosférica e ventos podem ter um efeito em como um boom sônico é percebido no chão. Mesmo o solo em si pode influenciar o som de um estrondo sônico. Superfícies duras como concreto, pavimento e grandes edifícios podem causar reflexos que podem amplificar o som de um estrondo sônico. Da mesma forma, campos gramados e folhagem profusa podem ajudar a atenuar a força da pressão excessiva de um estrondo sônico.

atualmente não existem padrões aceites pela indústria para a aceitabilidade de um estrondo sônico., No entanto, o trabalho está em andamento para criar métricas que ajudarão na compreensão de como os seres humanos respondem ao ruído gerado pelo estrondo sônico. Até que tais métricas possam ser estabelecidas, seja através de estudos adicionais ou testes supersônicos de sobrevoo, é duvidoso que a legislação será promulgada para remover a atual proibição de sobrevoo supersônico em vigor em vários países, incluindo os Estados Unidos.

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