ينتقل الصوت عبر الهواء وبفضله، ولا الهواء لما كان من صوت. فجزيئات الهواء هي التي تهتز مع اهتزاز الحبال الصوتية الموجودة لدى بعض الكائنات الحيّة، لتقوم هذه الجزيئات بدورها بهز غشاء طبل الأذن ومن ثم سماع الصوت. واهتزاز هذه الحبال هو كما هتزاز أوتار آلة العود الموسيقية عند نقرها. وسرعة انتقال الصوت في الهواء هي نحو 340 متراً في الثانية، أي نحو 1224 كم في الساعة عند ارتفاع قريب من سطح البحر ودرجة حرارة لا تزيد عن 15 درجة مئوية. فهذه السرعة تختلف باختلاف درجة حرارة الجو حيث ستتباعد ذرات الهواء ومع الارتفاع عن سطح الأرض، فكلما ارتفعنا تنخفض سرعة الصوت لتصبح نحو 1060 كم في الساعة على ارتفاع 12 ألف متر عن سطح الأرض. وتنعدم هذه السرعة إن أصبحنا خارج الغلاف الجوي، وحينها ينعدم الصوت تماماً. وعند هذه الارتفاعات بإمكاننا أن نصفق بقدر ما نريد ولن نسمع صوت تصفيقنا، وهناك سيكون ما نسميه بصمت القبور.
وانتقال الصوت يكون على شاكلة أمواج مثل الأمواج التي تتشكل على سطح الماء عند
 |
| الطائرة في يسار الشكل داخل كرات صوتها بسرعتها الأقل من سرعة الصوت، وفي الوسط بسرعة تقارب سرعة الصوت ويظهر تلاصق الكرات الصوتية، وفي اليمين اختراق حاجز الصوت |
قذف حجر، وفي الهواء تكون أمواج الصوت على شكل كرات متلاحقة أشدها أقربها من مصدر الصوت، وهي كلها تتخافت مع ابتعادها عن المصدر. والطائرة التي تطير في الجو يصدر محركها صوت ميكانيكي ينتشر في الهواء. وإذا كانت سرعة الطائرة أقل من سرعة الصوت فستكون الطائرة داخل الكرات المتشكلة بفعل صوتها، وكلما زادت سرعتها تأخذ سطوح الكرات المتشكلة باتجاه حركة الطائرة بالاقتراب من بعضها، أي أن تركيز جزيئات الهواء سيكون عالياً في هذا الطرف من الكرات، وعند اقتراب الطائرة من سرعة الصوت ستتلاصق جدران الكرات باتجاه حركة الطائرة وستكون حركة جزيئات الهواء في هذه المنطقة سريعة متلاطمة لتشكل حاجزاً أمام الطائرة من الهواء المضغوط يسبب اهتزازاً في الطائرة إلى أن يتم اختراق جدار الهواء بزيادة سرعة الطائرة ليصبح أثر الصوت خلف الطائرة. وهذا الاختراق ينجم عنه دوي كبير يمكن القول بأنه نتيجة ارتطام الطائرة بحاجز الهواء المنضغط. ولكن الأمر يعود طبيعياً بعد اختراق حاجز الصوت، الصوت الذي ينتشر الآن خلف الطائرة، وهذا هو السبب في أننا نبحث عن الطائرة بحسب تقديرنا لموقع الصوت ولكن الطائرة تكون في مكان متقدم عما نتوقع.
هذا الاهتزاز في الطائرة لاحظه طيارون من أيام الحرب العالمية الثانية أثناء المعارك
 |
مخروط صوت خلف الطائرة وآخر عند كوة الطائرة يتشكل أحياناً بفعل الرطوبة
وهذا يؤدي أحياناً إلى دوي مضاعف |
الجوية وانقضاض الطائرات على بعضها بأقصى سرعتها. وتحطم بعض الأجهزة. كان الاهتزاز في بعضها شديداً لدرجة فقدان الطيارين السيطرة على طائراتهم، ومنهم من سقطت طائرته وفقد حياته. وفي الإنكليزية واللغات اللاتينية يسمون ذلك بجدار الصوت، كتشبيه لجدار يمنع تقدم الطيران. ولكن هذا الاهتزاز أصبح مقبولاً، وحتى معدوماً، مع الشكل الانسيابي والسهمي للطائرات فوق الصوتية.
أول طيار اخترق حاجز الصوت هو الطيار الأمريكي تشوك ييغر في تشرين الأول عام 1947 حيث حلق بسرعة 1066 كم على ارتفاع 12 ألف متر. ولكن طياراً ألمانيا قال بأنه كان الأول في ذلك أثناء معركة ضد الطائرات الأمريكية عام 1945 عندما بلغ سرعة 1100 كم في الساعة أثناء انقضاضه على طائرة معادية. واهتزت طائرته جداً وتوقفت بعض التجهيزات عن العمل بما في ذلك عداد السرعة الذي توقف على مؤشر 1100... ولكن بما أن الألمان خسروا الحرب لذلك خسروا إنجازاتهم معها.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق