Rychlost zvuku

[mi-ro]

Rychlost zvuku je cca 330m/s. Záleží na prostředí, teplotě. Tlaková vlna po výbuchu ale postupuje daleko rychleji, třeba 700m/s. Co jsem tehdy před 12 lety slyšel když se mi zatřásl barák a málem vypadla okna 25km od Semtína? Měl jsem za to, že "rána" je vlastně tlaková vlna stlačeného vzduchu?

[mi-ro]

Rychlost zvuku je cca 330m/s. Záleží na prostředí, teplotě. Tlaková vlna po výbuchu ale postupuje daleko rychleji, třeba 700m/s. Co jsem tehdy před 12 lety slyšel když se mi zatřásl barák a málem vypadla okna 25km od Semtína? Měl jsem za to, že "rána" je vlastně tlaková vlna stlačeného vzduchu?

[DukeNuke]

Rázovou vlnu. Více třeba Akustický model (van den Berg a kol., 2006).
Je třeba si uvědomit, že neslyšíš ve skutečnosti nic. Jen ucho reaguje na změny tlaku.

[tomasjedno]

[tomasjedno]

[petrfilipi]

Doporučuji shlédnout tento třídílný dokument. Rázová vlna je tam krásně vidět.

PF

[EKKAR]

Důležitý je v tomhle případě povědět, že ta rázová vlna se skutečně může šířit prostředím rychlostí vyšší, než je vlastní rychlost zvuku v něm - protože ta rázová vlna se chová jako pevný těleso pohybující se tím prostředím. Ona si doslova překrucuje fyzikální zákony v těch místech, kudy se pohybuje - laickým vysvětlením tak, že tím jak stlačí to prostředí před sebou, tak se ona sama tím zhuštěným prostředím může šířit vyšší rychlostí, než jakou by se šířila v tom nezhuštěným. Jsou na to vzorečky, pan Ernst Mach to vymakal opravdu přesně. A taky se musí uvádět, že rázová vlna musí vzniknout právě pohybem čehokoliv, třeba i detonační tlakový vlny, rychlostí vyšší než je primární rychlost zvuku v daným prostředí za danejch podmínek - tím je daný i to, že pokud se třeba při obtékání nějakýho tělesa (například LETADLA), pohybujícího se vzduchem rychlostí celkově menší než je okamžitá rychlost zvuku v daným místě, vytvoří na základě Bernoulliho rovnice/Venturiho efektu oblast nižšího tlaku, sníží se v daným místě i rychlost zvuku a to těleso může například právě na hranách nebo i na plochách lokálně překračovat MÍSTNÍ rychlost zvuku, čímž může dojít k takovým "silně zajímavým" aerodynamickým efektům, jako je flutter kormidel, destrukce potahu ploch, ztráta funkce řídících ploch až třeba destrukce draku vinou vibrací, který kvůli turbulenci vzniklý nerovnoměrným obtokem tělesa roztrhají celý éro ...

[EKKAR]

Důležitý je v tomhle případě povědět, že ta rázová vlna se skutečně může šířit prostředím rychlostí vyšší, než je vlastní rychlost zvuku v něm - protože ta rázová vlna se chová jako pevný těleso pohybující se tím prostředím. Ona si doslova překrucuje fyzikální zákony v těch místech, kudy se pohybuje - laickým vysvětlením tak, že tím jak stlačí to prostředí před sebou, tak se ona sama tím zhuštěným prostředím může šířit vyšší rychlostí, než jakou by se šířila v tom nezhuštěným. Jsou na to vzorečky, pan Ernst Mach to vymakal opravdu přesně. A taky se musí uvádět, že rázová vlna musí vzniknout právě pohybem čehokoliv, třeba i detonační tlakový vlny, rychlostí vyšší než je primární rychlost zvuku v daným prostředí za danejch podmínek - tím je daný i to, že pokud se třeba při obtékání nějakýho tělesa (například LETADLA), pohybujícího se vzduchem rychlostí celkově menší než je okamžitá rychlost zvuku v daným místě, vytvoří na základě Bernoulliho rovnice/Venturiho efektu oblast nižšího tlaku, sníží se v daným místě i rychlost zvuku a to těleso může například právě na hranách nebo i na plochách lokálně překračovat MÍSTNÍ rychlost zvuku, čímž může dojít k takovým "silně zajímavým" aerodynamickým efektům, jako je flutter kormidel, destrukce potahu ploch, ztráta funkce řídících ploch až třeba destrukce draku vinou vibrací, který kvůli turbulenci vzniklý nerovnoměrným obtokem tělesa roztrhají celý éro ...

[lopez]

No teraz je akurát obdobie búrok... blesk asi tiež vytvára rázovú vlnu.
Tak ma napadlo či to rátať ako rýchlosť zvuku za sekundu? - teda vzdialenosť od blesku.

[EKKAR]

Blesk nemá takovou energii, aby vytvořil rázovou vlnu s nadzvukovým šířením na nějakou velkou vzdálenost. Uvědom si, že vzduch je poměrně pružný prostředí a proto se v něm šířící nadzvuková rázová vlna rychle utlumuje a zpomaluje a dál už se šíří jenom jako hlasitej zvuk = hřmění. I proto při blízkým úderu blesku slyšíš ostrou a prudkou ránu jako při výbuchu - to je ta tlaková vlna, která se nadzvukově rychle šíří od ionizovanýho bleskovýho kanálu. Ale už ve vzdálenosti řádově stovek metrů od místa úderu slyšíš hrom - rozpliznutou tlakovou vlnu šířící se v podobě několika po sobě následujících odrazů a interferencí. Dosah zahřmění je pak nanejvejš několik kilometrů, i když v tichu, když nejseš v blízkosti zdroje zvukovýho rušení, vzdálenou bouřku slyšíš až na desítky kilometrů - ale jenom slabě a potichu.

[EKKAR]

Blesk nemá takovou energii, aby vytvořil rázovou vlnu s nadzvukovým šířením na nějakou velkou vzdálenost. Uvědom si, že vzduch je poměrně pružný prostředí a proto se v něm šířící nadzvuková rázová vlna rychle utlumuje a zpomaluje a dál už se šíří jenom jako hlasitej zvuk = hřmění. I proto při blízkým úderu blesku slyšíš ostrou a prudkou ránu jako při výbuchu - to je ta tlaková vlna, která se nadzvukově rychle šíří od ionizovanýho bleskovýho kanálu. Ale už ve vzdálenosti řádově stovek metrů od místa úderu slyšíš hrom - rozpliznutou tlakovou vlnu šířící se v podobě několika po sobě následujících odrazů a interferencí. Dosah zahřmění je pak nanejvejš několik kilometrů, i když v tichu, když nejseš v blízkosti zdroje zvukovýho rušení, vzdálenou bouřku slyšíš až na desítky kilometrů - ale jenom slabě a potichu.

[DukeNuke]

Kdysi jsem na to viděl vzorce. Jako zdroj byl výbuch a jeho energie se uváděla v ekvivalentech TNT.
Blesk není "koncentrován" do jednoho bodu, tak jako výbuch.
Aerodynamický třesk vznikající při překročení rychlosti zvuku je rázová vlna. A tento třesk vznikne i při prásknutí bičem. Ovšem energie je tak malá, že rázová vlna zaniká už po několika centimetrech.
Pořád vás tam plete ta rychlost zvuku. Takže znovu - nic neslyšíte, jen ucho reaguje na změnu tlaku. Pro detekci změny tlaku je naprosto nedůležité, jakou rychlostí se tato změna tlaku šíří v prostředí. Prostě až bude u vás, tak tuto změnu tlaku ucho zaznamená.
Pro zjednodušení - hoď kámen do vody. Prvotní šploch si můžeš představit jako rázovou vlnu. Dál už šplouch postupuje jako vlnění, protože počáteční šplouch je utlumen prostředím.

[Petr-V]

To mi vysvětlete, že vlastně neslyším vůbec nic. Vždyť zvuk je de facto taky změna tlaku ne?
Mimochodem za ten dokument díky- myslím, že mám večer co dělat.

[lopez]

Petr-V

No zvuk je v podstate jemná vibrácia tlaku. Ved aj ryby počujú a nemajú uši. (ked to zjednodušíme).

[lopez]

EKKAR - chápem...

Ale zas ma napadlo (možno blbosť)....

Výstrel z dela , do ktorého frkol blesk. - že čo by vlastne človek počul? - čo skôr? čo neskôr?

Lebo delo je už "smerové" - narozdiel od blesku kde to má aj rozptyl.

Ja len tak... že... ked...

[EKKAR]

[EKKAR]

[lopez]

Tak cca 330m/s môžem kľudne rátať.

[EKKAR]

Jo, obvykle se to na tuhle hodnotu zaokrouhluje. Přesná hodnota závisí na teplotě, tlaku, vlhkosti ... a nemá pro podobný účely ("Jak daleko je bouřka?") vůbec význam ji zjišťovat. Rozdíly ve vypočítaný vzdálenosti by byly v řádu maximálně desítek metrů. Samozřejmě pokud budeš potřebovat změřit třeba plochu místnosti, bez tý korekce se neobejdeš. Ale na bouřku nebo vzdálenost jinýho silnýho zdroje zvuku stačí těch 330m/s s přehledem ...

[EKKAR]

Jo, obvykle se to na tuhle hodnotu zaokrouhluje. Přesná hodnota závisí na teplotě, tlaku, vlhkosti ... a nemá pro podobný účely ("Jak daleko je bouřka?") vůbec význam ji zjišťovat. Rozdíly ve vypočítaný vzdálenosti by byly v řádu maximálně desítek metrů. Samozřejmě pokud budeš potřebovat změřit třeba plochu místnosti, bez tý korekce se neobejdeš. Ale na bouřku nebo vzdálenost jinýho silnýho zdroje zvuku stačí těch 330m/s s přehledem ...

[lopez]

Ved to samozrejme stačí len orientačne (či stáť,ísť alebo bežať) jak sa povie?