تبلیغات
آموزش فیزیک در فیزیک یار(گروه آموزشی کیان دانش) - دیوار صوتی
 
آموزش فیزیک در فیزیک یار(گروه آموزشی کیان دانش)
آموزش رایگان برای همه
درباره وبلاگ


در این سایت ، فیلم ، انیمیشن، نمونه سئوال امتحانی به منظور کمک به یادگیری مفهومی این درس قرار داده خواهد شد.امید است این سایت زمینه علاقمندی دانش آموزان به این علم را فراهم سازد.
مدرس حسن حبیبی مدرس ریاضی و فیزیک شهر زنجان
09125423467
تلگرام fizikyar2@
کیان دانشkiyandanesh@
habibieducation@gmail.com

مدیر وبلاگ : حسن حبیبی
نویسندگان
جمعه 25 بهمن 1392 :: نویسنده : حسن حبیبی
در هوانوردی، دیوار صوتی(به انگلیسی: sound barrier) نقطه‌ای است که متحرک اگر بخواهد به مافوق صوت برسد باید از آن عبور کند. و اولین بار در دهه ۱۹۵۰ دیوارهای صوتی شکسته شدند.  شکسته‌شدن دیوار صوتی همراه با صدایی بلند است.


[http://www.aparat.com/v/jDAfn]


تغییر ناگهانی صدای بوق ماشین یا صدای آهنگی که از ماشین در حال عبور (به عنوان منبع) از کنار شما (ناظر) به گوش می رسد، توسط کریستین دوپلر در سال 1842 مطرح شد. اثر دوپلر عبارت است از:

جابه جایی و شیفت در فرکانس و طول موج امواجی که از منبع متحرک نسبت به محیط، سرچشمه می گیرند.

فرکانس دریافتی (´f) توسط رابطه زیر به فرکانس واقعی منبع مربوط می شود؛ سرعت منبع (vs)، سرعت ناظر (vo) و سرعت موج (v) در محیط با رابطه زیر داده می شود:

اثر دوپلر و دیوار صوتی

انتخاب علامت (+) یا (-) طبق قرارداد به این صورت است که اگر منبع و ناظر به سمت هم حرکت کنند، فرکانس دریافتی(´f) بزرگ تر از فرکانس واقعی (f0) است و اگر منبع و ناظر از هم دور شوند، فرکانس دریافتی (´f) از فرکانس واقعی (f0) کوچک تر خواهد بود.

اگرچه این رابطه ابتدا برای امواج صوتی به کاربرده شد؛ اما برای تمام امواج از جمله نور (و دیگر امواج الکترومغناطیسی) صادق است. اثر دوپلر برای نور معمولا بر اساس تغییر رنگ ها نسبت به فرکانس توصیف می شود. به عنوان مثال، شیفت قرمز  نور برای کهکشان های دور دست ثابت می کند که جهان در حال انبساط است.

 

منبع صوتی ساکن:

تصویر متحرک زیر، منبع صوتی ساکنی را نشان می دهد. امواج صوتی با فرکانس ثابت f0 تولید می شوند و جبهه های موج به طور متقارن در اطراف منبع با سرعت ثابت v انتشار می یابند که همان سرعت صوت در محیط است. فاصله بین جبهه های موج، طول موج است و تمام ناظرها فرکانس یکسانی را خواهند شنید که با فرکانس واقعی منبع، یکی است.

اثر دوپلر و دیوار صوتی

برای نشان دادن این که چگونه امواج دایره ای می توانند تولید شوند (بر حسب حرکت موجی و ذره ای) این جا را ببینید.

 

منبع متحرک با صوتV > منبعV (عدد ماخ 0.7):

در تصویر متحرک زیر، همان منبع صوتی، امواج صوتی را با فرکانس ثابت در همان محیط منتشر می کند؛ با این فرق که اکنون با سرعت vs = 0.7 v  (عدد ماخ 0.7) به سمت راست حرکت می کند.

اثر دوپلر و دیوار صوتی

جبهه های موج با همان فرکانس قبل تولید می شوند. با این وجود، زمانی که منبع حرکت می کند، مرکز هر جبهه موج جدید اندکی به سمت راست حرکت می کند. در نتیجه، جبهه های موج در سمت راست (در جلوی منبع صوت) به هم فشرده می شوند و در سمت چپ (پشت منبع صوت) از هم دور می شوند. ناظر در جلوی منبع، فرکانس بالاتر f ´ > f0  و پشت منبع،فرکانس پایین تر f ´< f0 را می شنود.

اثر دوپلر و دیوار صوتی

منبع متحرک با سرعت صوتV = منبعV (عدد ماخ 1، شکستن سد صوتی):

حال منبع صوتی با سرعت صوت حرکت می کند. سرعت صوت در هوا و در سطح دریا حدود 340 m/s یا حدود 750  مایل در هر ساعت است. اکنون جبهه های موج همگی در جلوی منبع در همان نقطه جمع می شوند. در نتیجه، تا وقتی که منبع نرسیده است، برای ناظر در جلوی منبع، چیزی آشکار نخواهد بود. جبهه فشار به دلیل جمع شدن تمام جبهه های موج کاملا شدید خواهد بود (یک موج ضربه ای)، و هنگامی که دیواره فشار  عبور می کند، به صورت زیر و بم دریافت نخواهد شد، بلکه به صورت "گرومپ" مانندی شنیده خواهد شد.

اثر دوپلر و دیوار صوتی

شکل بالا گلوله ای را نشان می دهد که با M=1.01 حرکت می کند. می توانید جبهه موج ضربه ای را در  جلوی نقطه ببینید.

 
 
 
 
اثر دوپلر و دیوار صوتی
اثر دوپلر و دیوار صوتی

        خلبان های جتی که در M=1 حرکت می کنند، گزارش می کنند که "دیوار" یا "سد" محسوسی وجود دارد که بایستی قبل از رسیدن به سرعت های مافوق صوت سوراخ شوند. این "دیوار" به دلیل شدت جبهه فشار است و پرواز کردن در این جبهه فشار، یک سواری آشفته و جهنده ای تولید خواهد کرد.

 

 

چاک ایگر اولین کسی بود که هنگام پرواز سریع تر از سرعت صوت در 14 اکتبر 1974 با هواپیمای موشکی X-1 دیوار صوتی را شکست.

 

منبع متحرک با صوتV  < منبعV(عدد ماخ 1.4 – مافوق صوت):

اکنون منبع صوت از سد سرعت صوتی عبور کرده است و با سرعت 1.4 برابر سرعت صوت (عدد ماخ 1.4) در حال حرکت است. از آن جایی که منبع با سرعت بیش تر از امواج صوتی که ایجاد می کند، حرکت می کند، واقعا از جبهه موج خود سبقت می گیرد. قبل از این که ناظر صدایی تولید شده توسط منبع را بشنود، منبع صوت از کنار ناظر ساکن رد می شود.

اثر دوپلر و دیوار صوتی

به تشکیل مخروط ماخ در این شکل دقت کنید؛ زاویه این مخروط به سرعت منبع نسبت به سرعت صوت بستگی دارد. این جبهه فشار قوی در مخروط ماخ است که باعث موج ضربه ای موسوم به "صدای شکستن دیوار صوتی" هنگام گذشتن هواپیما از بالای سر ناظر می شود. موج ضربه با سرعت صوتی v پیش روی می کند و چون از ترکیب تمام جاثر دوپلر و دیوار صوتیبهه موج ها، تشکیل یافته است، صدای شنیده شده توسط ناظر، کاملا زیاد خواهد بود. یک هواپیمای مافوق صوت معمولا دو صدای شکست دیوار صوتی تولید می کند؛ یکی از دماغه هواپیما و دیگری از دم آن؛ که به صدای بلند دوگانه منجر می شود.

 شکل روبرو، گلوله ای را با عدد ماخ 2.45  نشان می دهد. مخروط ماخ و جبهه موج

 ضربه کاملا محسوسند.

 

 

جبهه موج ایجاد شده توسط T-38 تالون، یک توربو جت دو موتوره با قابلیت پرواز در ارتفاع بالا و مافوق صوت

 

 

اثر دوپلر و دیوار صوتی

شکست دیوار صوتی توسط گروه TRUST-SSC ؛ رکورد سرعت فرود و دیوار صوتی روی زمین توسط این گروه شکسته شد.
اثر دوپلر و دیوار صوتی


مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه و تنظیم: خدیجه آلچالانلو





نوع مطلب : فیزیک پیش دانشگاهی، موج و نوسان، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
سه شنبه 28 آبان 1398 01:00 ق.ظ
is there generic viagra http://sofiapharmku.com/ - generic viagra canada when will generic viagra be available <a href="http://sofiapharmku.com/#">generic viagra canada</a> generic viagra usa
دوشنبه 27 آبان 1398 12:48 ق.ظ
what is seroquel used for http://quetiapineseroquelik.com/ - seroquel dosage for sleep side effects of quetiapine <a href="http://quetiapineseroquelik.com/#">seroquel side effects</a> quetiapine fumarate side effects
شنبه 25 آبان 1398 09:58 ق.ظ
<a href="http://canadianpharmaciesprofmeds.com/">mail order prescriptions from canada</a>
http://canadianpharmaciesprofmeds.com/
پنجشنبه 23 آبان 1398 07:00 ق.ظ
remeron generic http://mirtazapineremeronsa.com/ - mirtazapine reviews mirtazapine class <a href="http://mirtazapineremeronsa.com/#">mirtazapine warnings</a> mirtazapine high
پنجشنبه 23 آبان 1398 02:12 ق.ظ
how does seroquel work http://quetiapineseroquelik.com/ - quetiapine overdose seroquel withdrawal <a href="http://quetiapineseroquelik.com/#">seroquel side effects</a> quetiapine davis pdf
چهارشنبه 22 آبان 1398 10:57 ق.ظ
trazodone brand name http://trazodoneft.com/ - what is trazodone trazodone weight gain <a href="http://trazodoneft.com/#">trazodone dosage for dogs</a> trazodone for sleep dosage
سه شنبه 21 آبان 1398 12:24 ب.ظ
remeron for anxiety http://mirtazapineremeronsa.com/ - remeron antidepressants remeron withdrawal <a href="http://mirtazapineremeronsa.com/#">mirtazapine withdrawal</a> remeron reviews
دوشنبه 20 آبان 1398 05:36 ق.ظ
Hi, I do think this is a great web site. I stumbledupon it ;) I am going to revisit yet again since I saved as
a favorite it. Money and freedom is the best way to change, may you be rich
and continue to guide others.
یکشنبه 19 آبان 1398 10:27 ب.ظ
effexor withdrawal http://venlafaxineeffexorhf.com/ - effexor 75 mg effexor vs zoloft <a href="http://venlafaxineeffexorhf.com/#">venlafaxine er 150 mg</a> generic for effexor
یکشنبه 19 آبان 1398 09:55 ب.ظ
amlodipine besylate [url=http://amlodipinenorvascexforgesa.com/]amlodipine besylate 10 mg[/url] norvasc 10 mg <a href="http://amlodipinenorvascexforgesa.com/#">norvasc davis pdf</a> norvasc side effects
شنبه 18 آبان 1398 08:29 ب.ظ
atarax uses http://hydroxyzineataraxth.com/ - hydroxyzine pam 25mg atarax for dog <a href="http://hydroxyzineataraxth.com/#">hydroxyzine pam</a> atarax warframe
چهارشنبه 15 آبان 1398 06:19 ق.ظ
nursing thesis http://thesiswritinghelprha.com/ - thesis for phd who to write a thesis <a href="http://thesiswritinghelprha.com/#">thesis consultant</a> good thesis statement
چهارشنبه 15 آبان 1398 12:25 ق.ظ
I am sure this piece of writing has touched all the internet visitors, its really really good paragraph on building up new weblog.
سه شنبه 14 آبان 1398 03:08 ب.ظ
professional essay writers http://customessaywritersfz.com/ - us essay writers custom essay papers <a href="http://customessaywritersfz.com/#">cat essay writer</a> custom college essays
سه شنبه 14 آبان 1398 03:57 ق.ظ
prilosec for dogs http://omeprazoleprilosecjg.com/ - protonix vs prilosec when to take prilosec <a href="http://omeprazoleprilosecjg.com/#">omeprazole and alcohol</a> omeprazole
دوشنبه 13 آبان 1398 07:56 ب.ظ
Greetings from Colorado! I'm bored to tears at work so I
decided to check out your site on my iphone during lunch break.
I love the knowledge you present here and can't wait to take
a look when I get home. I'm shocked at how fast your blog loaded on my mobile ..
I'm not even using WIFI, just 3G .. Anyhow, very good site!
دوشنبه 13 آبان 1398 06:10 ق.ظ
help writing a paper for college http://writemypaperbuyefp.com/ - online paper writer do my paper for me <a href="http://writemypaperbuyefp.com/#">best paper writing services</a> do my paper for me
سه شنبه 7 آبان 1398 11:53 ب.ظ
When some one searches for his required thing, thus he/she wants to be available that in detail, therefore that thing is
maintained over here.
phentermine and b12 rapid weight loss
phentermine and b12 rapid weight loss phentermine and b12 rapid weight loss
جمعه 3 آبان 1398 05:08 ب.ظ
Thanks to my father who stated to me regarding this website, this web site
is actually remarkable.
چهارشنبه 1 آبان 1398 05:01 ب.ظ
Article writing is also a excitement, if you be
familiar with afterward you can write or else it is difficult to write.
سه شنبه 16 مهر 1398 07:40 ق.ظ
I got this website from my friend who shared with me about
this website and now this time I am visiting this web page
and reading very informative articles at this place.
پنجشنبه 11 مهر 1398 02:41 ق.ظ
hello there and thank you for your information – I've certainly picked up something new from right
here. I did however expertise some technical issues using this
site, as I experienced to reload the site lots of times previous to
I could get it to load properly. I had been wondering
if your web host is OK? Not that I am complaining, but slow loading instances times will
sometimes affect your placement in google and can damage
your high quality score if advertising and marketing with
Adwords. Well I am adding this RSS to my email and could look out for a lot more of your respective intriguing content.

Make sure you update this again soon.
دوشنبه 8 مهر 1398 02:27 ق.ظ
I'm really enjoying the design and layout of your blog. It's a very
easy on the eyes which makes it much more enjoyable for me to come
here and visit more often. Did you hire out a designer
to create your theme? Exceptional work!
سه شنبه 26 شهریور 1398 12:19 ق.ظ
May I just say what a relief to discover somebody who truly knows what they're discussing on the net.
You definitely know how to bring an issue to light and make it important.
More and more people really need to look at this and understand this
side of your story. I was surprised you are not more popular since you most certainly possess the gift.
یکشنبه 17 شهریور 1398 09:12 ق.ظ
We stumbled over here from a different website and thought I might check things
out. I like what I see so now i am following you.
Look forward to looking into your web page for a second time.
یکشنبه 10 شهریور 1398 01:11 ب.ظ
Magnificent beat ! I would like to apprentice even as you amend your web
site, how could i subscribe for a blog website?
The account aided me a appropriate deal. I were a little bit familiar of
this your broadcast provided shiny transparent concept
پنجشنبه 7 شهریور 1398 07:32 ب.ظ
hi!,I love your writing very much! proportion we keep in touch extra about your
post on AOL? I need a specialist in this area to unravel my problem.
May be that's you! Having a look forward to peer you.
دوشنبه 28 مرداد 1398 06:30 ب.ظ
Howdy! This is kind of off topic but I need some
guidance from an established blog. Is it difficult to set up your
own blog? I'm not very techincal but I can figure things out pretty fast.
I'm thinking about creating my own but I'm not sure where to start.
Do you have any tips or suggestions? Cheers
چهارشنبه 2 مرداد 1398 06:44 ق.ظ
Quality posts is the main to attract the users to pay a visit
the site, that's what this web site is providing.
چهارشنبه 2 مرداد 1398 05:19 ق.ظ
Hello mates, pleasant post and pleasant urging commented at this place,
I am in fact enjoying by these. pof natalielise
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


نمایش نظرات 1 تا 30
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :