Δευτέρα 23 Σεπτεμβρίου 2019

Οπτικοποίηση διαταραχών στην πυκνότητα του αέρα από αεροσκάφος που προσεγγίζει την ταχύτητα του ήχου

Εκπληκτική φωτογραφία από τον Αλέξανδρο Φιλιππόπουλο με αεροσκάφος, στα πλαίσια της Athens Flying Week, να προσεγγίζει την ταχύτητα του ήχου (343 m/s ή 1235 km/h στους 20 βαθμούς Κελσίου).

Παρατηρήστε τις παραμορφώσεις που μοιάζουν με κάθετες γραμμές κοντά στο ταχέως κινούμενο αεροσκάφος. Αυτές οφείλονται στις απότομες διακυμάνσεις της πυκνότητας του αέρα, κοντά στο αεροσκάφος, διαθλώντας τις οπτικές ακτίνες (πρακτικά το φως) που προέρχονται από το υπόβαθρο (την πλαγιά του βουνού), δημιουργώντας αυτό το οπτικό αποτέλεσμα.

Γενικότερα, ένα αντικείμενο που κινείται κοντά στη ταχύτητα του ήχου εντός συμπιεστού ρευστού, όπως ο ατμοσφαιρικός αέρας, δημιουργεί διαταραχές/διαφορές στην πίεση, την θερμοκρασία και την πυκνότητα, οι οποίες μεγεθύνονται απότομα όσο προσεγγίζεται αυτή η οριακή ταχύτητα. Έτσι, δημιουργείται μία τεράστια διαφορά πιέσεων, ανάμεσα στο μπροστινό μέρος συγκεκριμένων τμημάτων του αεροσκάφους (πολύ υψηλές πιέσεις) και στο πίσω μέρος αυτών (πολύ χαμηλές πιέσεις).

Στην περίπτωση που υφίσταται ικανοποιητική σχετική υγρασία στην περιοχή πτήσης, τότε το παραπάνω φαινόμενο οπτικοποιείται εντυπωσιακά δημιουργώντας τα στιγμιαία νέφη-συμπυκνώματα "Prandtl-Glauert" όπως ονομάζονται και αποτελούν νέφη κωνικού σχήματος γύρω από το αεροσκάφος στις περιοχές που απεικονίζονται οι κάθετες γραμμές στην φωτογραφία και συγκεκριμένα στην πλευρά των χαμηλών πιέσεων όπου η θερμοκρασία πέφτει τοπικά αρκετά, ώστε να προσεγγίσει το σημείο δρόσου. (π.χ. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d0/FA-18_Hornet_breaking_sound_barrier_%287_July_1999%29.jpg)

Περισσότερες φωτογραφίες από τον Αλέξανδρο Φιλιππόπουλο: https://alexfilippopoulos.blogspot.com/


--------------------------------------------------------------------

*Περισσότερα για αυτό το εντυπωσιακό φαινόμενο, στην σελ. 118 του τόμου Ι του έργου μας «Τα φυσικά φαινόμενα», που μπορείτε να αποκτήσετε και από την σελίδα μας σε χαμηλότερη τιμή (ρωτήστε μας για λεπτομέρειες!) – Δείτε τα περιεχόμενα και των δυο τόμων, εδώ: https://fkp2100.blogspot.com/2019/08/blog-post_40.html

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου