De Geluidsbarriëre
|
|
De Geluidsbarriëre |
|
De vliegtuigen van tegenwoordig kunnen sneller vliegen dan het geluid. Als een vliegtuig sneller vliegt dan het geluid (als de geluidsbarrière wordt doorbroken), kun je dat zien en horen.
Op de grond hoor je alleen een harde knal. De Amerikaanse luchtmacht heeft foto's gemaakt tijdens een vlucht van een supersonisch vliegtuig. Op het moment dat het vliegtuig door de geluidsbarrière gaat (met een snelheid van ruim 1200 km/h) zie je in de lucht wat hierboven op de foto is te zien.
BRON: www.metronieuws.nl 23/7/1999
geluidsbarriere;
Het wordt een barrière genoemd omdat er nogal wat problemen moeten worden opgelost om met bemande vliegtuigen snelheden gelijk aan of groter dan de snelheid van het geluid (ongeveer 1200 km/h) te bereiken. Dit komt omdat hoe dichter de snelheid van het geluid wordt genaderd, hoe groter de schokgolven worden. Door die schokgolven wordt het vliegtuig zo erg in trilling gebracht dat de besturing zeer moeilijk wordt. en de kans op neerstorten wordt vergroot.
Om te voorkomen dat het vliegtuig neerstort, worden de vormen van het vliegtuig zo aangepast dat het juist bij zeer hoge snelheden kan vliegen. De vleugel en de staartvlakken krijgen een passende vorm (dunne pijl- of deltavleugel) en er worden zeer krachtige straalmotoren gebruikt.
De geluidsbarrière werd op 14 okt. 1947 door Ch. Yeager voor het eerst overwonnen, met het experimentele Amerikaanse raketvliegtuig Bell X–1.
Schokgolven
Als een vliegtuig relatief
langzaam vliegt, verplaatsen luchtdrukverstoringen zich sneller dan
het vliegtuig en verspreiden ze zich. Als het vliegtuig zich echter
sneller voortbeweegt dan het geluid, kunnen drukverstoringen zich niet
verspreiden en verzamelen ze zich voor het vliegtuig. Er wordt een
kegelvormige schokgolf gevormd, die op de grond wordt waargenomen als
een supersonische knal.
Geluidssnelheid
De snelheid waarmee geluidstrillingen zich door verplaatsen is in
elke stof anders:
-
In droge lucht van 0 °C bedraagt zij 331 m/s.
- In vloeistoffen bijvoorbeeld in water ongeveer 1500 m/s
- In vaste stoffen bijvoorbeeld staal ongeveer 5800 m/s
Activiteiten
Ga terug naar de startpagina van techna.nl
|
Opdracht |
1) Als een vliegtuig 1223 km/h vliegt hoeveel m/s
vliegt hij dan? Stuur ook de berekening mee. 2) Hiernaast zie je een vliegend ding. Wie heeft het ontworpen en probeer uit te leggen hoe hij volgens jou werkt. 3) Als jij een duikboot zou moeten ontwerpen. Hoe snel moet hij dan kunnen varen om de geluidsbarrière onder water te doorbreken?
|
