clodd <donzz_at_libero.it> wrote in message
9ppi7.16846$%a4.662773_at_news.infostrada.it...
> perk� quando un aereo supera la velocit� del suono si sente un boato?
> la spiegazione � nell'attrito dell'aria o nella sovrapposizione di onde
> acustiche?
>
> grazie
>
> clo
Pensiamo ad un aereo, il quale si muove rispetto al suolo a velocit�
supersonica: dopo un certo tempo dal momento in cui l' aereo ci sorvola,
sentiamo un boato ( in realt� sono due , ma generalmente sono cos�
ravvicinati che non si riesce a distinguere il primo dal secondo ).
Ci� � dovuto al fatto che dall' aereo si dipartono due onde d' urto, una
dalla coda e una dal muso, come puoi vedere bene all' indirizzo
http://web.galcit.caltech.edu/SonicBoom/boomprimer.html ( attento
all' errore di stampa, al posto di h*cos(mi) leggi h/cos(mi) ) : si tratta
di superfici attraverso le quali pressione, densit�, temperatura ecc.
ecc. subiscono dei salti bruschi. La genesi di queste "discontinuit�" si
pu� maccheronicamente spiegare cos�: innanzi tutto, per variare la
velocit� di un fluido "perfetto" ci vuole un gradiente di pressione. Ergo,
se un corpo impermeabile � messo in moto relativo rispetto all' aria, da
esso partono delle onde di pressione che mettono in moto l' aria attorno
al corpo (sia prima che dopo il corpo stesso) , permettendone il
passaggio: le particelle di fluido "sanno" del corpo e iniziano a deviare
gradualmente ad una certa distanza da esso. Per� tali onde si muovono,
*rispetto al fluido*, alla velocit� del suono locale, ergo se l'aereo la
supera esse non possono precedere il corpo stesso, ma coalesceranno
lungo una superficie d' inviluppo, attraverso la quale lo spostamento
delle particelle di fluido, necessario affinch� non penetrino nel corpo,
avviene bruscamente (vedi
http://www.phy.ntnu.edu.tw/~hwang/Doppler/Doppler.html ).
A rigore questa � la genesi del cono di Mach, un fenomeno lineare, mentre l'
onda d'urto � un fenomeno diverso, non lineare, che non si pu� dunque
spiegare in modo rigoroso con un principio di sovrapposizione. E' per� vero
che il cono di Mach � il caso limite di un' onda d'urto infinitamente
debole, cio� e' l' approssimazione lineare delle onde d' urto: inoltre
l' effettivo meccanismo di genesi delle onde d' urto, ( un' introduzione su
http://neumann.dph.aber.ac.uk/research/what/shockinfo.html , richiede
conoscenze elementari di fluidodinamica ) ricorda qualitativamente quanto
detto prima.
Se vuoi altri dettagli fammi sapere quali sono le tue conoscenze sull'
argomento, cos� posso sapere di cosa posso parlare e cosa � invece meglio
trascurare. Infine un bellissimo link sulle onde d' urto, con immagini e
commenti molto interessanti:
http://www.eng.vt.edu/fluids/msc/gallery/shocks .
Ciao, Andrea
P.S.: come mai hai pensato che il boato fosse collegato all'attrito
dell' aria? Gli sforzi viscosi nell' aria attorno all' onda possono solo
attenuarla, non rinforzarla. Te lo chiedo non per correggerti, ma perch�
credo di aver capito a cosa pensavi: solo che se ho ragione il discorso
si allungherebbe ulteriormente, quindi preferisco aspettare prima un tuo
chiarimento.
Received on Tue Aug 28 2001 - 17:52:37 CEST