ما هو حاجز الصوت

بواسطة: - آخر تحديث: ٢٠:٠٩ ، ١٠ يناير ٢٠٢٠
ما هو حاجز الصوت

سرعة الصوت

للتعرف على إجابة سؤال "ما هو حاجز الصوت؟" وفهمه لا بدّ من التعرف على معنى سرعة الصوت، فسرعة الصوت هي المسافة المقطوعة لكل وحدة زمنية بواسطة موجة صوتية أثناء انتشارها عبر وسط مرن، عند 20 درجة مئوية تبلغ سرعة الصوت في الهواء حوالي 343 مترًا في الثانية، ويعتمد ذلك بشدة على درجة الحرارة، ولكنه يختلف أيضًا بعدة أمتار في الثانية، اعتمادًا على الوسط الذي تنتشر من خلاله الموجة الصوتية، وبمعنى بسيط فإن سرعة الصوت تشير إلى سرعة انتقال الموجات الصوتية في الهواء، وتختلف سرعة الصوت من مادة لأخرى، حيث ينتقل ببطء أكبر في الغازات مقارنة مع السوائل، وأكبر سرعة له تكون في الأوساط الصلبة[١].

ما هو حاجز الصوت

حاجز الصوت هو صوت يشبه صوت الرعد، يسمعه شخص على الأرض عندما تطير طائرة أو نوع من أنواع المركبات بسرعة أكبر من سرعة الصوت في الهواء، فتكون قد اخترقت حاجز الصوت في تلك اللحظة، حيث يتفاعل الهواء - مثله مثل أي مائع - مع الأجسام التي تسير بسرعة أكبر من سرعة الصوت بإنتاج هذا الصوت، فبينما تنتقل هذه الأجسام عبر الهواء، يتم دفع الجزيئات جانبًا بقوة كبيرة وهذا يشكل موجة صادمة[٢].

للإجابة بشكل أوضح على سؤال "ما هو حاجز الصوت؟" لا بد من معرفة أنّه لا يحدث تأثير لاختراق حاجز الصوت فقط في اللحظة التي تصل فيها سرعة جسم ما إلى سرعة الصوت، ولا تُسمع في كل الاتجاهات حول الجسم المخترِق لسرعة الصوت، فبدلًا من ذلك فإنّ تأثير الاختراق يبقى طالما بقي الجسم يسير بسرعة الصوت، لكنه يؤثر فقط على المراقب الواقف على سطح الأرض في نقطة تتقاطع مع منطقة على شكل مخروط هندسي تكون خلف الجسم الذي يسير بسرعة الصوت، وعندما يتحرك الجسم تتحرك معه المنطقة المخروطية خلفه، وعندما يمر هذا المخروط من أي مراقب على الأرض، سيسمع صوت اختراق حاجز الصوت[٣].

العوامل المؤثرة على حاجز الصوت

بعد الإجابة على سؤال "ما هو حاجز الصوت؟" لا بدّ من التعرف على العوامل المؤثرة فيه، حيث يؤثر كل من حجم ووزن الطائرة على حاجز الصوت، وأيضًا تؤثر نسبة طول الطائرة، إلى طول أطول مقطع عرضي فيها على شدة الصوت، فكلما كانت الطائرة أعرض وأحدّ زادت قوة الصوت، وفي الوقت نفسه تؤدي زيادة السرعة فوق 1.3 ماخ إلى تغييرات صغيرة فقط في قوة الصوت، وتجدر الإشارة أن عدد ماخ هو عدد دون وحدة يقيس سرعة جسم في مائع ما بالنسبة لسرعة الصوت في ذلك المائع[٤]، ويؤثر ضغط الهواء ودرجة حرارته واتجاه الرياح على حاجز الصوت أيضًا، وعند السرعات التي لا يزيد تأثيرها عن ماخ واحد يكون التأثير كبيرًا، وماخ واحد تعني أن المركبة تسير بنفس سرعة الصوت في الهواء، ويقل التأثير عند السرعات العالية التي تتجاوز 1.3 ماخ، وقد تحدث تشوهات في شكل حاجز الصوت بسبب اضطراب الهواء بالقرب من سطح الأرض، وقد يسبب اختلافات في مستويات الضغط الجوي[٢].

المراجع[+]

  1. "Speed of sound", www.wikiwand.com, Retrieved 31-12-2019. Edited.
  2. ^ أ ب "NASA Armstrong Fact Sheet: Sonic Booms", www.nasa.gov, Retrieved 31-12-2019. Edited.
  3. "Sonic boom", www.wikiwand.com, Retrieved 31-12-2019. Edited.
  4. "Mach number", www.britannica.com, Retrieved 10-1-2019. Edited.