ظاهرة اختراق حاجز الصوت ~

[Lama]

المفهوم العلمي لإختراق حاجز الصوت




تفسير هذه الظاهرة أن الصوت ينتقل على شكل موجات من التضاغط والتخلخل المتتالية تنتشر بسرعة الصوت ..





وعندما تطير الطائرة بسرعة أقل من سرعة الصوت يسبق الصوت الصادر من الطائرة نفسها .

ولكن عندما تتساوى سرعتها مع سرعة الصوت تتفق حركة الطائرة مع حركة التموجات الصوتية التي تحدثها

فتتراكم موجات التضاغط أمامها مكونة ما يشبة الحائط .. وعندما تزيد السرعة عن سرعة الصوت عليها أن

تخترق هذا الحائط المرتفع ولحظة اختراق الطائرة للحاجز يسمع الناس صوت انفجار شديد قد يسبب تهشم الزجاج .

عندما تنجح الطائرة في اختراق حاجز الصوت تصبح منطلقة بسرعة تزيد عن سرعة الصوت فإن موجات الصوت لا

تؤثر في الطائرة بأي حال من الأحوال لأن الطائرة تتركها وراءها...







ماهي سرعة الصوت؟؟

هي سرعة انتقال الصوت في الهواء والتي تعادل 1225كيلومتر/ساعة (340متر/ثانية) عند سطح البحر، وتعتمد

سرعة الصوت على عدة عوامل اهمها:

الارتفاع عن سطح البحر ودرجة الحرارة، تتغير السرعة بتغيرهما.. فكلما ارتفعنا عن سطح البحر قلت سرعة

الصوت، وكلما ارتفعت درجة الحرارة ازدادت سرعة الصوت.








وفي السرعات العالية جداً تقاس السرعة بوحدة الـ(ماخ) (Mach Number) والتي يرمز لها بالرمز (Ma) نسبةً

للعالِم النمساوي (إرنست ماخ) الذي طوّر وحدة قياس للسرعات العالية.

ووحدة الـ(ماخ..Mach Number) تعرف بنسة سرعة الجسم او الطائرة الى سرعة الصوت

فعندما تطير الطائرة بسرعة تعادل نصف سرعة الصوت ( 612.5كيلومتر/ساعة) نقول انها تطير بسرعة 0.5ماخ ،

او عندما تطير بسرعة ضعف سرعة الصوت (2450كيلومتر/ساعة) نقول انها تطير بسرعة 2 ماخ.

وقد قسم العلماء السرعات العالية الى مسميات خاصة:

1- عندما يكون عدد ماخ اقل من 1 تسمى سرعة دون صوتية.

Ma<1) = subsonic speed)

2- عندما يكون عدد ماخ يساوي 1 تسمى سرعة صوتية.

Ma=1) =sonic spee)

3- عندما يكون عدد ماخ بين 0.8 و 1.2 تسمى سرعة حول صوتية.

8<Ma<1.2) = transonic speed )

4- عندما يكون عدد ماخ اكبر من 1 تسمى سرعة فوق صوتية.

Ma>1) = supersonic speed)

5- عندما يكون عدد ماخ اكبر من 5 تسمى سرعة خارقة.


(Ma>5) = hypersonic speed







وعندما تطير الطائرة بسرعة 0.8ماخ وتبدأ في الاقتراب من سرعة الصوت تنضغط جزيئات الهواء حول سطح

الطائرة فتكون قابلة للانضغاط،

الى ان تصل سرعة الطائرة الى سرعة الصوت فتتشكل الصدمة الموجية والتي تكون على شكل دخان ابيض

كثيف مخروطي الشكل لايتجاوز سمكه سنتيمترات قليلة ،

ويتكون هذا الدخان حول جسم الطائرة والذي يقسم جسمها الى قسمين:

(zone 1) = حيث تكون درجة الحرارة والضغط كبيرين جداً بينما تقل سرعة الهواء


(zone 2) = تكون سرعة الهواء على سطح الطائرة اكبر من 1 ماخ Ma>1

وهذا تفسيره أن جميع الطائرات تصدر موجات صوتية تكون امام جسم الطائرة ولكن عندما تطير الطائرة بسرعة

فوق سرعة الصوت تسبق الطائرة هذه الموجات وتضغطها الى ان تخترقها فيحدث هذا الصوت الهائل، لذلك الطيار

او الاشخاص داخل الطائرة لايسمعون صوتها،

بينما الاشخاص الذين على سطح الارض يرون الطائرة قبل سماع صوتها.

وفي الماضي كان العلماء يعتقدون انه من المستحيل تجاوز سرعة الصوت واختراق حاجز الصوت، حتى تمكنوا

من اختراع مايسمى بالاجنحة التراجعية والمحركات النفاثة


فسبحان من علم الانسان ما لم يعلم