आवाज अडथळा

La आवाज अडथळा ही एक भौतिक घटना आहे जी त्या माध्यमातील ध्वनीचा वेग न ओलांडता एखादी वस्तू दिलेल्या माध्यमात हलवू शकते त्या मर्यादेच्या गतीचा संदर्भ देते. तापमान आणि उंची यांसारख्या पर्यावरणीय परिस्थितींवर आधारित बदलते. बर्याच लोकांना या विषयामध्ये बर्याच काळापासून स्वारस्य आहे.

म्हणूनच, आम्ही हा लेख तुम्हाला ध्वनी अडथळा काय आहे, त्याची वैशिष्ट्ये आणि महत्त्व सांगण्यासाठी समर्पित करणार आहोत.

मुख्य वैशिष्ट्ये

जेव्हा एखादी वस्तू ध्वनीच्या बरोबरीने किंवा त्यापेक्षा कमी वेगाने फिरते तेव्हा ती उत्सर्जित होणाऱ्या ध्वनी लहरी कोणत्याही अडचणीशिवाय माध्यमात पसरू शकतात. तथापि, जेव्हा वस्तू ध्वनीच्या वेगापेक्षा वेगाने जाऊ लागते, हलत्या वस्तूच्या समोर ध्वनी लहरींचा संचय होतो.

लाटांचा हा संचय प्रदेशात "शॉक वेव्ह" नावाचा उच्च दाब निर्माण करतो. शॉक वेव्ह ही ऊर्जेची एकाग्रता असते जी ध्वनीच्या वेगापर्यंत पोहोचते किंवा ओलांडते तेव्हा वस्तूभोवती तयार होते.

जेव्हा एखादी वस्तू ध्वनी अडथळा तोडते तेव्हा "सॉनिक बूम" म्हणून ओळखली जाणारी घटना घडते. हा कार्यक्रम स्फोट किंवा गडगडाट सारखा मोठा आणि विशिष्ट आवाजाने दर्शविला जातो. शॉक वेव्हमध्ये साठलेली ऊर्जा अचानक बाहेर पडल्यामुळे ध्वनिलहरी बूम होते.

हे लक्षात घेणे महत्वाचे आहे सोनिक बूम स्वतःच हानिकारक नाही, परंतु ते जमिनीवर असलेल्या लोकांना अस्वस्थ करू शकते. यामुळे लोकसंख्येच्या क्षेत्राजवळून उडणाऱ्या सुपरसॉनिक विमानांवर अनेक भागात नियम आणि निर्बंध आहेत.

काही इतिहास

चला काही वर्षे मागे जाऊया. दुसऱ्या महायुद्धादरम्यान, पहिल्या जेट इंजिनच्या विकासाने विमान वाहतूक जगात क्रांती झाली. ही विमाने उंच आणि वेगाने उड्डाण करण्यास सक्षम आहेत. तंत्रज्ञान विकसित होत असताना, ध्वनी अडथळा कळेपर्यंत गती सुधारू शकेल असे काहीही वाटत नव्हते.

त्यांना त्वरीत लक्षात आले की नवीन इंजिने कितीही शक्तिशाली असली तरीही ते ध्वनीच्या वेगापर्यंत पोहोचू शकत नाहीत: एकीकडे, इंजिन मॅच 1 जवळ आल्यावर आणि दुसरीकडे, लाटांच्या क्रॅशमुळे त्यांची शक्ती कमी होईल. त्या वेळी असे मानले जात होते की ध्वनीचा वेग अजेय आहे, शारीरिकदृष्ट्या अजेय आहे. म्हणून "ध्वनी अडथळा" हे नाव आहे.

ऑक्टोबर 1947 मध्ये, ध्वनी अडथळा तोडणारे पहिले विमान प्रायोगिक X-1 होते, जे विशेषतः त्यासाठी डिझाइन केलेले होते. याव्यतिरिक्त, हे युनायटेड स्टेट्समधील पहिले विमान होते जे एरोनॉटिक्सच्या क्षेत्रात संशोधनासाठी समर्पित होते आणि एक आदर्श ठेवला, परिणामी 50 पेक्षा जास्त "एक्स-प्लेन्स" ची यादी तयार झाली.

उत्सुकतेने, मॅच 1 पेक्षा वेगाने उड्डाण करणारा पहिला व्यक्ती चक येगर होता. एक माजी USAF पायलट ज्याने द्वितीय विश्वयुद्धात हवाई लढाईसाठी अनेक पुरस्कार जिंकले. X-1 ने सिद्ध केले की सुपरसोनिक वेग भौतिकदृष्ट्या शक्य आहे.

शॉक लाटा आणि आवाज अडथळा

एरोडायनामिक ड्रॅगमधील घातांकीय वाढ समजून घेण्यासाठी, शॉक वेव्ह्स म्हणजे काय हे समजून घेणे आवश्यक आहे. हवेच्या दाबातील नाट्यमय बदलांमुळे ही घटना घडते. येथे एक साधे उदाहरण आहे: जर तुमच्याकडे पाण्याने भरलेली बादली असेल, तर तुमचा तळहाता उघडा आणि पाण्यावर जोरात मारा, तुम्हाला "प्लॉप प्लॉप" असा मोठा आवाज ऐकू येईल. जर तुम्ही प्रयोगाची पुनरावृत्ती केली परंतु फक्त तुमच्या बोटांच्या टिपांनी खेळलात, तर केवळ दुखापत होणार नाही, परंतु तुम्हाला कोणताही मोठा आवाज ऐकू येणार नाही.

त्याचे कारण असे आहे की एक मोठा भाग हाताने झाकलेला आहे आणि प्रभाव क्षेत्रामध्ये पाण्याचे कण आहेत त्यांच्याकडे "दूर होण्यासाठी" जागा किंवा वेळ नाही म्हणून पाणी "कठोर" भावना देते. जेव्हा तुम्ही तुमच्या बोटांनी असेच करता तेव्हा पाणी आघाताशी जुळवून घेते आणि आवाज किंवा वेदना न होता तुमच्या बोटांभोवती स्थिरावते.

हवेच्या बाबतीतही असेच घडते: सबसॉनिक वेगाने उड्डाण करताना, हवेला पुढे जाण्यासाठी आणि विमानाचा आकार घेण्यास वेळ असतो. सुपरसॉनिक उड्डाणाच्या वेळी, विमानाने हवेला अपरिवर्तनीयपणे "थंप" केले, ज्यामुळे प्रचंड दाब बदल झाला. हे शॉक वेव्ह म्हणून ओळखले जाते आणि एरोडायनामिक ड्रॅगमध्ये नाट्यमय वाढीसाठी जबाबदार आहे. त्यामुळे सर्व सुपरसॉनिक विमाने समान पॅटर्नचे अनुसरण करतात: एक पातळ फ्यूजलेज, स्वीप पंख आणि एक अतिशय तीक्ष्ण नाक.

ध्वनी अडथळ्याची मिथक आणि सत्ये

ध्वनी अडथळ्याभोवती अनेक समज आहेत. चला त्यापैकी काहींचे पुढील सत्यासह विश्लेषण करूया:

मान्यता: जर एखाद्या वस्तूने आवाजाचा अडथळा तोडला तर त्याचा स्फोट होईल.

सत्य ते खरे नाही. ध्वनी अडथळ्यातून एखाद्या वस्तूच्या जाण्याने ध्वनिलहरी होऊ शकते, याचा अर्थ असा नाही की वस्तूचा स्फोट होईल. या प्रक्रियेदरम्यान निर्माण होणाऱ्या शक्तींचा सामना करण्यासाठी ऑब्जेक्टची रचना केली जाते.

मान्यता: ध्वनी अडथळा एक भौतिक भिंत आहे.

सत्य ध्वनी अडथळा हा ठोस भौतिक अडथळा नाही. ध्वनी लहरी ज्या वेगाने जमा होतात आणि शॉक वेव्ह निर्माण करतात त्या गतीचे वर्णन करणारी ही संज्ञा आहे. ही विशिष्ट माध्यमात ध्वनीच्या प्रसाराशी संबंधित एक घटना आहे.

मान्यता: सुपरसॉनिक विमाने उडताना नेहमी आवाजाचा अडथळा तोडतात.

सत्य: सुपरसॉनिक विमानाने सतत आवाजाचा अडथळा तोडणे आवश्यक नसते. परिस्थिती आणि उड्डाणाच्या उद्दिष्टांवर अवलंबून सुपरसॉनिक विमान ध्वनीच्या वेगाच्या खाली आणि वर दोन्हीही उड्डाण करू शकते. जेव्हा ते ध्वनीचा वेग ओलांडतात तेव्हाच एक ध्वनिक बूम तयार होते.

मिटो: सोनिक बूम जमिनीवरील लोकांसाठी धोकादायक आहे.

सत्य: सोनिक बूम स्वतः धोकादायक नाही. तथापि, ते जमिनीवरील लोकांना त्रासदायक आणि व्यत्यय आणणारे असू शकते. अचानक मोठा आवाज निवासी आणि शहरी भागात उपद्रव आणि व्यत्यय आणू शकतो, ज्यामुळे लोकसंख्या असलेल्या भागांजवळ सुपरसोनिक उड्डाणांवर नियम आणि निर्बंध लादले गेले आहेत.

मिटो: केवळ विमानेच ध्वनी अवरोध तोडू शकतात.

सत्य: विमाने हे ध्वनी अडथळ्याशी संबंधित वाहतुकीचे सर्वात सामान्य साधन असले तरी, केवळ तेच त्यावर मात करू शकत नाहीत. इतर वाहने, जसे की रॉकेट, क्षेपणास्त्रे आणि प्रक्षेपण, जेव्हा ते सुपरसोनिक वेगाने पोहोचतात तेव्हा आवाज अडथळा देखील तोडू शकतात.

मला आशा आहे की या माहितीसह आपण ध्वनी अडथळा आणि त्याच्या वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.