Moottoriäänet nousun jälkeen ja ennen laskua?

[Mika B Virolainen 0]

Tämähän pitäis siirtää tuonne vitsi osastolle, sen verran hupaisaa luettavaa. 

 

Mulla ei ainakaan ole niin tarkka kuulo että kuulisin koneen joka oli yli FL300 

 

Juu suosittelen kuulolaitetta, kyllä sen vaan kuulee. Ei se kuulu kauhean selvästi, mutta käynti Kehä III:n ulkopuolella auttaa, siellä ei ole taustamelua niin paljon..... Jopa Lontoon puistoissa voi ylilentävät (reittipinnoilla) kuulla...

 

 

 

....ja kuuluu toki etusektoriin. Piirtäisin kuvan, jos IE:ssä olisi rautalankasimulaattori.    Mutta 10 km on pitkä matka, etenee sen sitten koneen liikkeen suuntaan tai suoraan alaspäin, tai johkin niiden väliin...

 

 

[Sami Virkkula 0]

Juu suosittelen kuulolaitetta, kyllä sen vaan kuulee. Ei se kuulu kauhean selvästi, mutta käynti Kehä III:n ulkopuolella auttaa, siellä ei ole taustamelua niin paljon..... Jopa Lontoon puistoissa voi ylilentävät (reittipinnoilla) kuulla...

 

Ihan oikeasti väitätkö että yli 9km korkeudella lentävän koneen äänen kuulee? Bullshit sanon minä. En edes ala todistamaan vaan saat todistaa itse.

[Guest kiza]

Ihan oikeasti väitätkö että yli 9km korkeudella lentävän koneen äänen kuulee? Bullshit sanon minä. En edes ala todistamaan vaan saat todistaa itse.

Siis kuulee millä tavalla? Kyllähän sen kuulee hetken päästä kun ääni tulee maahan....?

[Guest juhake]

Äänen nopeus on lämpötilan funktio. 10 km:n korkeudessa (~FL330) äänen nopeus on 299 m/s, mikäli lämpötila on standardi-ilmakehän mukainen eli -50 C. Laskekaapas siitä se aika lineaarisesti interpoloimalla. 

 

Ööö... Missä määritellään, että mikä lämpötila vallitsee tietyllä korkeudella? Kun piti laskea tuo kun liippasi niin läheltä fysiikantunteja, minäkin kun juuri opin interpoloimaan ja ekstrapoloimaan.

[Guest vvaisane]

Tässä pari linkkiä kansainväliseen standardi-ilmakehään liittyen:

 

http://www.aeromech.usyd.edu.au/aero/atmos/atmos.html

 

http://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Atmosphere

[Kalle Keihänen 1]

Tulipas meikäläisen yksinkertaisen tyhmästä kysymyksestä oikein ydinfyysikkojen kokoontumisajo 

 

Mutta juu, tänään pitkän ja paikoin tylsän palaverin aikana mielessäni välähti teoria tuosta laskeutuvan koneen kuulemisesta (siis se "RUU-HAAAA" ja silleen):

Jos oletetaan, että vaakalennossa laipat sisäänvedettynä voisi olettaa että moottorin äänestä n. 70-90% kohdistuu suoraan moottorista taaksepäin ilmavirran mukana, niin jotenkin tuntuis loogiselta, että jos laipat sitten FL100:n kohdilla otetaan ulos jotta saadaan se vauhti alle 250 solmun, niin eikös silloin laipat tavallaan paina ilma- ja äänivirtaa koneesta alaspäin, jolloin tavallaan laippojen "heijastusvaikutuksesta" johtuen moottoriäänet maasta konetta seuraavalle yhtäkkiä moninkertaistuvat?

 

Eli siis jos kuvitellaan alla olevaa kuvaa:

 

http://www.century-of-flight.freeola.com/new%20site/images18/23.gif[/img]

 

Ja kuviteellaan siihen siiven alapuolinen moottori, niin eikös äänivirta moottorista laipat sisäänvedettynä mene kohtuusuoraan taaksepäin, ja ulosvedettynä osa heijastuu maahan päin?

[Tuomo Seppälä 0]

Pakko ottaa osaa sinällään aika kohtuullisen hupaisaan keskusteluun

 

Ihan oikeasti väitätkö että yli 9km korkeudella lentävän koneen äänen kuulee? Bullshit sanon minä. En edes ala todistamaan vaan saat todistaa itse.

 

Reittipinnoilla lentävät koneet pystyy kuulemaan hyvinkin helposti jos vain keskittyy sen kuuntelemiseen. Hyvä mahdollisuus tähän on

esimerkiksi Keski-Suomessa, järven rannalla laiturilla maatessa, sillä siellä alueella lentää suuri osa Aasiasta - Eurooppaan lentävät koneet. Jos ja kun alat seuraamaan konetta, voit helposti kuulla sen jyrinän, tosin selkeällä viiveellä, ja kohtuullisen heikosti. Liikaa taustamelua ei saa olla.

 

Mutta ei kannata suhtautua asiaan noin jyrkästi koska kyllä sen vaan kuulee .

 

----------

 

Mitä sitten tulee tuohon alkuperäiseen ääneen, vaikuttaa laskusiiveke ääneen aivan vietävän paljon, kuten Tuomas aiemmin totesi. Kone ei suinkaan lyö lisää hanaa FL100 kohdilla, tai ääni ei jää taaksepäin kun aletaan saavuttamaan äänennopeutta .

Osittain tuossa äänennopeuskuviossa saattaa olla perää, että siiven päällä ilma saavuttaa yli Mach 1.0 nopeuden, joka saattaa synnyttää jonkulaista jyrinää. Taas vastaavasti siiven ylittävän ilmavirran nopeuden putoaminen alle Mach 1.0 nopeuden aiheuttanee samantyyppistä jyrinää "vastakkaisessa järjestyksessä"?

 

Mutta ylivoimaisesti suurin vaikutus tähän ääneen, ja "putoamisen" tunteeseen on laippojen ulos-otolla tai sisään-vedolla. Kun siiven profiili muuttuu, sen ohittama ilmavirta muuttaa nopeutta ja jättösuuntaa, ja samalla vielä nostekkin muuttuu. Siitä johtuu tämän efektin kokonaisvaltainen kokemus...

 

Toisaalta samaa mutu-shittiä tää on kun kaikki muukin tähän mennessä

 

Maassa kuultavan, lähestyvän lentokoneen ääni taas johtuu selkeästi äänen suunnasta.

esimerkki 1.

Jos joskus menette spottailemaan, huomaatte ettei lähestyvä kone pidä paljoakaan ääntä, mutta koneen ohittaessa teidät jyrinä "hyppää silmille".

esimerkki 2.

Jos olette Formula-1 auton etupuolella kun se kiihdyttää, ette kuule yhtikäs mitään, mutta kun se tulee kohdalle ja ajaa ohi, F1:selle tuttu soundi tunkeutuu korviin.

 

Miksi?

 

Ääni suuntautuu molemmissa tapauksissa taaksepäin, ja leviää siitä ympäristöön! Ei sitä ääntä voi kuulla kohteen etupuolella koska äänen suunta ja paine on taaksepäin.

 

Tämäkin luonnollisesti koettua ja luettua mutua 

 

-tuomo

[Eero Aitamaa 0]

Ville Väisänen kirjoitti:

Äänen nopeus on lämpötilan funktio. 10 km:n korkeudessa (~FL330) äänen nopeus on 299 m/s, mikäli lämpötila on standardi-ilmakehän mukainen eli -50 C. Laskekaapas siitä se aika lineaarisesti interpoloimalla

Jos äänen nopeus on lämpötilan funktio, niin onko myös merenpinnan tasalla ääni hitaampaa -30°C:n pakkasella kuin +30°C:n helteellä ??? Eiköhän äänen nopeus riipu sittenkin enemmän ilman paineesta kuin sen lämpötilasta ???

[Ville Jalonen 4]

Reittipinnoilla lentävät koneet pystyy kuulemaan hyvinkin helposti jos vain keskittyy sen kuuntelemiseen. Hyvä mahdollisuus tähän on

esimerkiksi Keski-Suomessa, järven rannalla laiturilla maatessa, sillä siellä alueella lentää suuri osa Aasiasta - Eurooppaan lentävät koneet. Jos ja kun alat seuraamaan konetta, voit helposti kuulla sen jyrinän, tosin selkeällä viiveellä, ja kohtuullisen heikosti. Liikaa taustamelua ei saa olla.

 

Mutta ei kannata suhtautua asiaan noin jyrkästi koska kyllä sen vaan kuulee .

 

Ei siihen oikeastaan tarvitse edes keskittyä kauheasti kyllä sen niin hyvin kuulee. Viivellähän tuo ääni tosiaan tulee, mutta ei kovin pitkällä viiveellä.

 

Järven rannat on hyviä paikkoja jos lentoja nyt sattuu siitä menemään. Toinen hyvä paikka on hiljaisemmat lentokentät. Esimerkiksi Tampere-Pirkkalan kentällä kuulee hyvinkin kaikki ylilentävät koneet jotka nyt yleisimmin ovat 747:ja joita saattaa mennä tunnin aikana 4-6. TMP nyt ei varmaan se hiljaisin ole (hyvällä onnella monta konetta lähes peräkkäin laskuun ja sitten 1h hiljaista), mutta kuitenkin paikka missä ylilentäviä koneita on paljon.

[Guest vvaisane]

Se ääni kulkee ihan yhtä kovaa meren pinnalla hellepäivänä kuin Mt. Everestin huipulla samassa lämpötilassa.

 

 

 

 

[Sami Virkkula 0]

 

Otetaan kaava takas ja katsellaan vielä 

[Eero Aitamaa 0]

Ville Väisäselle:

Se ääni kulkee ihan yhtä kovaa meren pinnalla hellepäivänä kuin Mt. Everestin huipulla samassa lämpötilassa.

Tuo väite ei sovi kovin hyvin yhteen sen tosiasian kanssa, että avaruudessa, jossa ilmanpaine on nolla, on myös äänen nopeus nolla. Toisin sanoen ääni ei kulje avaruudessa lainkaan.

 

Sami Virkkulalle: Kyllä sen matkustajakoneen äänen kuulee sieltä 9000 - 10 000 metrin korkeudesta vaikka miten laskisit, jos taustahäly puuttuu tai on vähäistä ja kuulijalla on normaali kuulo.

[Guest vvaisane]

Pysytääs nyt ilmakehässä eikä mennä kuuhun. Siinä linkissä, minkä postasin aiemmin (www.aeromech.us...) on hyvät kaavat ja selitykset näihin kysymyksiin. Ei tarvitse ihmetellä ja heittää mutu-tietoa ilmaan, kun faktaakin on tarjolla.

[Sami Virkkula 0]

Sami Virkkulalle: Kyllä sen matkustajakoneen äänen kuulee sieltä 9000 - 10 000 metrin korkeudesta vaikka miten laskisit, jos taustahäly puuttuu tai on vähäistä ja kuulijalla on normaali kuulo.

 

En usko ennen kuin tulee kaavat tiskiin. 

 

Jos teoria pitää paikkansa niin miksi helsinki-vantaan melualueet on niin pienet? Kaikkihan tietää että ääni heikkenee logaritmisesti niin 9000m päässä 150db ei kuulu mihinkään.

 

http://www.finavia.fi/melualuekartat

[Petri Hellemaa 0]

Otetaan kaava takas ja katsellaan vielä 

Jos pysyin kärryillä, Sami sai tulokseksi intensiteetin, joka oli 9 kilometrin etäisyydellä pienentynyt suuruusluokkaan 10^-8 alkuperäisestä.

 

Desibelin määritelmä... Muistaakseni 10 dB ero tarkoittaa kymmenkertaista eroa intensiteetissä.

 

Jos laskusi oli muuten kuin desibeliasteikon osalta oikein ja jos alkuperäinen voimakkuus oli 150 dB, niin voimakkuus 9 kilometrin päässä olisi jopa noin 70 desibeliä.

 

EDIT:

Mutta kun en muuten ehtinyt miettiä tuota laskua, niin ehkä minunkin täytyy nyt väsätä jonkinlainen kaava...

 

[Mika B Virolainen 0]

Jos pysyin kärryillä, Sami sai tulokseksi amplitudin, joka oli 9 kilometrin etäisyydellä pienentynyt suuruusluokkaan 10^-8 alkuperäisestä.

 

Desibelin määritelmä... Muistaakseni 10 dB ero tarkoittaa kymmenkertaista eroa amplitudissa.

 

Jos laskusi oli muuten kuin desibeliasteikon osalta oikein ja jos alkuperäinen voimakkuus oli 150 dB, niin voimakkuus 9 kilometrin päässä olisi jopa noin 70 desibeliä.

 

EDIT:

Mutta kun en muuten ehtinyt miettiä tuota laskua, niin ehkä minunkin täytyy nyt väsätä jonkinlainen kaava...

 

 

 

....yo Sam, joko uskot?

Ja kuinka lentokentän melukartat liittyvät tähän? Ei mitenkään! En väitä, että ääntä sieltä ylhäältä tulee ihan meluksi asti, mutta kyllä se kuuluu...

 

Ja tuo 70 dB:hän on ihan helekutisti!!! Tässähän lähdetään kohta barrikaadeille vaatimaan ylilentoja johonkin muualle!!! 8)

[Kimmo Wjuga 1]

Pakko tähän sitten on kommentoida, ettei jää vääriä käsityksiä:

Äänen nopeus riippuu pelkästään _väliaineen_ lämpötilasta. Sen voi myös lausua paineen ja tiheyden avulla, mutta nuo kaksi ovat sitten käytännössä sama asia kuin lämpötila... Johtakaa kaavaa jos siltä tuntuu.

Ja ääni vaimenee enemmän kuin logaritmisesti. Ääniaalto etenee pallorintamana ympäristöön ja siinä äänen intensiteetti laskee säteen neliössä.  Tämä vaikuttaa intensiteettitason (dB-asteikko) laskuun ja lisäksi vielä väliaine vaimentaa logartimisesti. Eli itseasiassa se vaimenee enemmän kuin suoraan logaritmista otettuna.

 

 

[Mika B Virolainen 0]

...eikös ite väliaineella ole merkitystä?

 

[Petri Hellemaa 0]

"Kolmiulotteisessa kaiuttomassa tilassa äänen voimakkuus pienenee 6 dB etäisyyden kaksinkertaistuessa."

http://www.helsinki.fi/~vsiivola/sound/node10.html

 

Lähden liikkeelle 10 metrin etäisyydestä ja 140 desibelistä:

 

10 m: 140 dB

20 m: 134 dB

40 m: 128 dB

80 m: 122 dB

160 m: 116 dB

320 m: 110 dB

640 m: 104 dB

1280 m: 98 dB

2560 m: 92 dB

5120 m: 86 dB

10240 m: 80 dB

 

80 dB on kyllä liikaa.

EDIT: Mutta lopputulokseen vaikuttaa ratkaisevasti se, onko voimakkuus 140 dB aivan moottorin vieressä vai 10 metrin päässä siitä. Ehkä tätä ei kannata yrittääkään lähestyä matemaattisesti

[Guest Henkka]

Erikoista että joku ei ole ilmeisesti ikinä havainnoinnut yläpinnoilla lentävää konetta korvillaan. Ei se melua ole, mutta sen kuulee. Ihan täällä kantakaupungissakin Helsingissä, jos ei ihan kadun varressa ole liikenteen melussa.

Normaalikuulolla nuo havannoi kuitenkin.

 

En kyllä ikinä ole törmännyt sellaiseeen joka ei moiseen usko, saatikka ole näin arkipäiväistä ilmiötä kokenut.

[Kimmo Wjuga 1]

...eikös ite väliaineella ole merkitystä?

 

 

On, mutta kaasuissa ne kaikki ovat sitten lämpötilariippuvaisia. Ominaislämpökapasiteetit ottaa sen kaasun ominaisuuden huomioon, mut lentsikat lentää pääasiassa ilmassa

[Sami Virkkula 0]

 

....yo Sam, joko uskot?

 

No en tosiaankaan. Ei pidä mennä halpaan.

 

Ja kuinka lentokentän melukartat liittyvät tähän? Ei mitenkään! En väitä, että ääntä sieltä ylhäältä tulee ihan meluksi asti, mutta kyllä se kuuluu...

 

Se voi aluksi vaikuttaa että ei mitenkään mutta se on hyvä havainnostamis keino siitä kuinka nopeasti se meteli pienenee vaikka koneet vetää parissa tuhannessa jalassa niin paljon mitä moteista irtoaa. Reittikorkeudessa tehot on luonnollisesti pienemmät.

 

Nyt löysin hieman faktaa siitä samasta mitä aikaisemmin esillä olleesta kaavasta hain. Siitä vaan laskemaan esimerkki 2:sta.

 

http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/pimatem/paavalikko/pmku1/funktio_s1_esim.html

 

Edelleen otetaan enemmän kuin mielellään vastaan tieteellisiä todistuksia siitä miksi se kuuluu. Tämähän on kivaa. 

 

Edit: Tässä vielä linkki jossa voi laskeskella viimeisen päälle lämpötila ja ilmanpaine korjaukset mukaan.

http://www.environmental-center.com/articles/article138/article138.htm

 

Edit2: Kyllä se ääni kuuluu eteenpäinkin (alle 1 mach)

http://www.kettering.edu/~drussell/Demos/doppler/doppler.html

[Petri Hellemaa 0]

Siitä vaan laskemaan esimerkki 2:sta.

 

http://www.oph.fi/etalukio/opiskelumodulit/pimatem/paavalikko/pmku1/funktio_s1_esim.html

 

Pahoin pelkään, että etälukion Esimerkin 2 malliratkaisu on virheellinen! Äänen intensiteetti on kyllä kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön, mutta intensiteetin I mittayksikkö onkin W/m² - eikä dB ("intensiteettitaso", L).

 

Hyväksytkö empiirisemmän lähestymistavan?

http://www.caa.co.uk/docs/33/ERCD9842.PDF

FIGURES-osuudessa sivulla 16 on melu-teho-etäisyys-kuvaaja PW JT9D-7A -moottoreille. Sen mukaan 7 kilometrin päässä melu voi olla suunnilleen 65 desibeliä.

 

[Sami Virkkula 0]

Pahoin pelkään, että etälukion Esimerkin 2 malliratkaisu on virheellinen! Äänen intensiteetti on kyllä kääntäen verrannollinen etäisyyden neliöön, mutta intensiteetin I mittayksikkö onkin W/m² - eikä dB ("intensiteettitaso", L).

 

Itsekkin ihmettelin tuota mutta kun tältä sivulta katsotaan niin 30m päässä I = 10W/m^2 eli 130dB niin silti tulos jää aika pieneksi. 

http://cs.joensuu.fi/pages/parkkinen/johdsign/purku/index.php?nimi=fys-aani&aktiv=11&subject=3

 

Tuolla pdf:ssä puhutaan etäisyydestä. Onko kyse nyt maaetäisyydestä vai mistä? Ilmassahan ääni pääsee levittäytymään täysin avaruuteen kun maassa maa heijastaa ääniä jolloin se pysyy kauemmin voimakkaana.  ???

 

Hitto kun olis fysiikan kirjat käsillä niin sieltä sais kunnon kaavat ja faktat kehiin.

 

Edit: Ihan oikeasti täällä on viisaita matikka ja fysiikka ihmisiäkin. Kertokaahan nyt miten se menee. Vai pitääkö alkaa nimiä luettelemaan? 

 

 

[Guest nikorasa]

Ääni suuntautuu molemmissa tapauksissa taaksepäin, ja leviää siitä ympäristöön! Ei sitä ääntä voi kuulla kohteen etupuolella koska äänen suunta ja paine on taaksepäin.

 

Tämäkin luonnollisesti koettua ja luettua mutua 

 

-tuomo

 

Kyllä ääni suuntautuu aivan tasaisena rintamana joka suuntaan, mutta tässä tapauksessa liike (kohteen tai havaitsijan) vaikutttaa havainnointiin. Katso Sami Virkkulan Doppler-linkki.