Test de cultură generală. Poate fi vântul mai rapid decât viteza sunetului?

Poate fi vântul mai rapid decât viteza sunetului? Pentru a afla, trebuie mai întâi să înțelegem ce este vântul și care este viteza sa.

Poate fi vântul mai rapid decât viteza sunetului? Pe scurt, răspunsul este că da.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Vântul reprezintă deplasarea unei mase de aer și, în principiu, nu este diferit de un tren care merge cu viteză sau de o cometă care trece prin spațiu. Singura limitare a mișcării obiectelor cu masă este limita universală de viteză, adică viteza luminii în vid.

Viteza sunetului nu este o viteză fundamentală, așa cum este viteza luminii. Viteza sunetului descrie doar cât de repede se deplasează o undă mecanică printr-un material, explică dr. Christopher S. Baird, de la Universitatea Texas A&M (SUA).

Poate fi vântul mai rapid decât viteza sunetului?

Materialele diferite au viteze diferite ale sunetului. Viteza vântului și viteza sunetului sunt lucruri complet diferite.

Viteza vântului este viteza cu care se mișcă o masă de aer în raport cu un observator extern staționar. Prin urmare, viteza vântului depinde de cadru.

Pe de altă parte, viteza sunetului este viteza unei unde vibraționale în interiorul unui material în raport cu acel material și, prin urmare, nu este dependentă de cadru.

Dacă alegeți corect cadrul de referință, puteți vedea că vântul poate să călătorească aproape cu viteza luminii. De exemplu, aerul din camera ta de zi, care este staționar față de tine și față de Pământ, este, de asemenea, un vânt care călătorește cu o viteză incredibilă în raport cu centrul galaxiei noastre.

Aerul din Stația Spațială Internațională călătorește cu o viteză de aproximativ 20 de ori mai mare decât cea a sunetului, raportat la Pământ, și totuși astronauții din stația spațială pot vorbi și pot emite sunete prin acest aer.

Din fericire, vântul nu bate atât de puternic pe Pământ

Acestea fiind spuse, rafalele mari de vânt de pe suprafața Pământului nu călătoresc de obicei la fel de repede ca sunetul.

Așadar, ce s-ar întâmpla dacă vântul ar călători cu o viteză mai mare decât viteza sunetului? Dacă este izolat, mai nimic. Vântul care călătorește mai repede decât viteza sunetului în mod izolat este doar vânt.

Dar dacă acel vânt supersonic lovește un obiect staționar, va crea un bum sonic și va lovi acel obiect cu forță. Un jet care zboară mai repede decât viteza sunetului prin aerul staționar este identic cu vântul care suflă mai repede decât viteza sunetului pe lângă un jet staționar.

Dacă ar exista, vânturile supersonice ar fi o mare problemă

În ambele cazuri, se creează același boom sonic. De fapt, această echivalență este principiul de funcționare din spatele tunelurilor de vânt. Vântul care se deplasează mai repede decât viteza sunetului și lovește copacii, casele și stâncile staționare ar crea boomuri sonice.

Rețineți că dacă ar exista cu adevărat vânturi mari, susținute, cauzate de vreme, care ar fi mai rapide decât viteza sunetului față de sol, problemele ar putea fi mult mai mari decât boomurile sonice. Viteza sunetului în aer este de aproximativ 340 m/s. Vitezele susținute ale vântului de peste 96 de kilometri pe oră sunt suficiente pentru a smulge copacii, a dărâma clădiri și a arunca mașinile.

Vă recomandăm să citiți și:

„O minge de foc de 100 de ori mai mare decât Sistemul Solar” este cea mai puternică explozie cosmică observată vreodată

Test de cultură generală. Când se vor alinia toate planetele Sistemului Solar?

Un obiect cosmic de 10 milioane de ori mai luminos decât Soarele sfidează legile fizicii

Test de cultură generală. Ce s-ar întâmpla dacă Pământul s-ar opri din rotație?