Kāpēc Latvijas debesīs blīkšķēja – kā virsskaņas lidojumi rada sprādzienam līdzīgās skaņas
Foto: AFP/Scanpix/LETA

Pirmdien pēcpusdienā cilvēki daudzviet Latvijā – gan dažādās vietās Rīgā, gan Jelgavā, gan Tukumā – ziņoja par diviem spēcīgiem blīkšķiem, kas atgādināja sprādzienus. Portāls "Delfi" Aizsardzības ministrijā jau noskaidroja, ka skaņu izraisījuši sabiedroto spēku lidaparātu lidojumi virsskaņas ātrumā, kas notikuši atļautajā augstumā. Taču kā izskaidrot, ka blīkšķējis daudzviet Latvijā?

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Aizvien izplatīts ir nepareizs priekšstats, ka šādiem blīkšķiem jānotiek tikai brīdī, kad lidaparāts šķērso skaņas barjeru – it kā "izsitoties" cauri neredzamai sienai. Patiesībā tas ir pastāvīgs efekts, kamēr vien lidaparāts lido ar virsskaņas ātrumu. Tāpēc blīkšķus dzirdēja gan cilvēki Rīgā, gan Jelgavā un citviet, kur vien lidaparāti laidās pāri ar ātrumu, kas lielāks par skaņas ātrumu. Tas nenozīmēja, ka iznīcinātāji atkal un atkal šķērsoja skaņas barjeru.

Lai īsi izklāstītu, kā tad šie skaļie blīkšķi rodas, lieti noderēs analoģija ar viļņu izplatību ūdenī, kas šajā pēc būtības ir līdzīga. Ja iemetam ūdenī oli, viļņi izplatās koncentriski un vienmērīgā ātrumā uz visām pusēm. Līdzīgi kā skaņas viļņi gaisā no stacionāra skaņas avota izplatās vienmērīgi uz visām pusēm. Savukārt, ja pa ūdeni braucam ar laivu ātrāk par viļņu izplatīšanās ātrumu, laivas priekšpusē (kustības virzienā) viļņu vairs nebūs – tie veidos ķīļa formu aiz laivas.

Līdzīgi ir ar kustīgiem skaņas avotiem, vienīgi skaņas ātrums ir daudz lielāks par viļņu izplatīšanās ātrumu ūdenī, taču efektus varam novērot arī ikdienā – katrs ir dzirdējis, kā izmainās sirēnu skaņa, operatīvajam transportam tuvojoties novērotāja virzienā un pēc tam patraucoties garām. Sākumā skaņa šķiet augstāka (īsāks vilnis), bet tad, kad mašīna patraukusies garām, skaņa šķietami strauji kļūst zemāka (garāks vilnis). Nekaitēs noskatīties zemāk redzamo animāciju – tas palīdzēs vieglāk uztvert rakstīto.

Sonicboom animation


Virsskaņas iznīcinātāji šo visu noved līdz ekstrēmam – kolīdz tiek pārsniegta skaņas barjera, uz priekšu no objekta, kas rada skaņu (lidmašīna), skaņas viļņi neizplatās ātrāk par pašu objektu – loģiski, jo tas "apdzen" skaņu (svārstības vidē, šajā gadījumā gaisā). Ja pretī lido lidmašīna ar virsskaņas ātrumu, līdz vienam brīdim neko nedzirdēsi pat tad, ja lidmašīnu vari saskatīt tuvojamies jau labu laiku. Visi skaņas viļņi, ko ģenerē šis kustīgais objekts, paliek aiz tā. Taču tad, kad lidmašīna būs pārlaidusies pāri galvai, arī atskanēs pamatīgais blīkšķis.

Patiesībā pat divi blīkšķi, tikai bieži tie ir vienādi skaļumā un ar pārāk īsu atstarpi, lai mēs tos saklausītu kā atsevišķus. Reizēm gan tas ir iespējams. Divi blīkšķi rodas tāpēc, ka spiediena vilnis tiek ģenerēts konusveidā gan lidaparāta priekšgalā, gan astes galā (to dēvē par Maha konusu, par godu fiziķim Ernstam Maham). Šim vilnim sasniedzot vietu, kur stāv novērotājs, arī dzirdams pamatīgais blīkšķis. Jo augstāk lidaparāts lido, jo plašākā platībā uz zemes blīkšķis būs dzirdams – likumsakarīgi, jo runa ir par konusu. Lielākā augstumā parabola, ko konusa bāze veido, sasniedzot zemi, arī būs lielāka. NASA raksta, ka caurmērā uz katriem 300 metriem lidojuma augstumā blīkšķis uz Zemes būs dzirdams apmēram vienas jūdzes jeb 1,6 kilometrus lielā platībā. Tātad lidaparāts, kas lido kilometra augstumā, blīkšķinās jau apmēram piecu kilometru platībā.

Skaņas intensitāti ietekmē arī lidojuma ātrums, atmosfēras blīvums, lidaparāta forma, izmērs, masa un citi faktori, taču pats būtiskākais ir – nē, šis efekts nav viens vienīgs blīkšķis tikai brīdī, kad lidaparāds šķērso skaņas barjeru, bet gan pastāvīts efekts, kamēr lidaparāts lido ar virsskaņas ātrumu.

Tags

Fizika Lidmašīnas Nacionālie bruņotie spēki
53545769
Matemātika
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form