Calcolo della quota in base al suono percepito

http://www.tankerenemy.com/2009/09/calcolo-della-quota-in-base-al-suono.html

Calcolo della quota in base al suono percepito

Un parametro decisivo per la valutazione delle quote di volo degli aerei, impegnati nelle operazioni clandestine di aerosol, è il suono. Accade, infatti, molto spesso, sia di notte sia di giorno, di udire perfettamente il rombo dei motori dei tanker chimici, per quanto questi, soprattutto durante le ore diurne, facciano bene attenzione a sorvolare a velocità ridotte (spesso prossime allo stallo) proprio per non attirare l'attenzione dei cittadini. Non sono rari quei casi in cui si può benissimo osservare il velivolo sulla propria verticale e, contemporaneamente, udire distintamente il rombo dei reattori. Ciò conferma inequivocabilmente la bassa quota di sorvolo, visto che il suono giunge quasi in concomitanza con l'avvistamento del velivolo sulla perpendicolare. Come sappiamo, la propagazione del suono dipende in varia misura da diversi fattori che rendono praticamente impossibile riuscire a percepire il rumore prodotto dai motori a reazione di un aereo che sorvola a quote comprese tra 8.000 e 14.000 metri. E' quindi chiaro che è una menzogna affermare che quegli aerei che osserviamo rilasciare scie, sono aerei di linea che incrociano ad alte quote e che quindi siamo di fronte a semplici scie di condensazione.

La velocità del suono si aggira intorno ai 340 m/s in condizioni standard ed aumenta col diminuire della quota. Normalmente la velocità del suono diminuisce con l'altitudine, almeno per gli strati più bassi.

La velocità del suono non dipende dalla pressione dell'aria, ma solo dalla sua temperatura. Se la velocità di propagazione diminuisce con l'altitudine è solo perché, normalmente, la temperatura dell'aria diminuisce con la quota. La diminuzione di pressione si riscontra, ma è ininfluente sulla velocità del suono, perché è compensata da una pari diminuzione di densità dell'aria.

Possiamo anche trasformare la temperatura T da gradi Kelvin ai più familiari gradi centigradi t, ed otteniamo, direttamente in m/s, la pratica formula:

N.d.eSSSe: Se per caso cancella la formula, ecco qui sotto un backup dell'originale.
Come fa notare Mastrocigliegia, se la temperatura e' 0 gradi la velocita' del suono e' di 1 m/s.
Spettacolare. Ancora meglio della trigonometria.

Sulla base di questa breve premessa, illustriamo un metodo semplice per calcolare, con una buona approssimazione, la quota di un velivolo. Vi accorgerete che gli aerei impegnati nelle operazioni clandestine di aerosol e che siamo in grado di osservare ad occhio nudo, anche di notte, sorvolano i nostri centri abitati ad altitudini non regolari e, sopratutto, a quote non idonee alla formazione di scie di condensazione, persistenti o effimere che siano.

Spesso vi sarà capitato di avvistare un "tanker chimico", mentre sorvola il quartiere dove vivete e passare proprio la verticale della vostra abitazione. Se vivete in una zona non eccessivamente rumorosa per via del traffico veicolare, vi sarete resi conto che il rombo dei motori di questi velivoli si percepisce quasi sempre. Ebbene, ecco come stimarne la quota di volo:

a) Seguite con lo sguardo l'aeromobile in arrivo e cominciate a contare (usate un orologio digitale) dal momento in cui il tanker passa esattamente sulla vostra verticale.

b) Fermate il conteggio dei secondi, non appena cominciate ad udire il rombo sordo dei motori.

c) Moltiplicate i secondi che avete computato per il valore che corrisponde alla velocità del suono in metri al secondo. Ad esempio:

5 secondi x 343 m/sec. = 1.715 metri

Avete ottenuto la quota di sorvolo del velivolo, militare o civile, che sta spargendo elementi chimici e biologici sulla vostra città. Ora sapete con certezza che quelle scie non sono semplice condensa e che i vari Mario Tozzi, Piero Angela, Pietro Pallini, Giuseppe Sottocorona, Paolo Attivissimo etc. vi hanno preso per i fondelli.

N.d.eSSSe: naturalmente questi conti vanno fatti per gli aerei che rilascian le scie persistenti. O no?

Fonti:

Enciclopedia delle Scienze, Milano, 2005, s.v. barriera del suono, suono
Fisica Onde Musica ( http://fisicaondemusica.unimore.it/ )

Si ringrazia Teneat per la collaborazione ed i test sul campo.

Per approfondimenti si rimanda al seguente articolo: "Relazione tra propagazione del suono e quote dei velivoli"

All'approssimarsi dell'aereo, si manifesta una componente alle alte frequenze (2.000 Hz) dovuta all'aria che entra nel motore. Al passaggio sulla verticale tale componente inizia a diminuire, mentre aumentano quelle a bassa frequenza (sotto i 500 Hz) e, nel contempo, è presente una componente ad alta frequenza prodotta dagli scappamenti del fan (3.150 Hz).

Dopo il passaggio dell'apparecchio, il rumore presenta come dominante le basse frequenze dovute allo scappamento dei gas di scarico, dalle quali dipende anche la lunga persistenza nel tempo del suono. Per il medesimo aereo in fase di atterraggio, la durata del rumore risulta minore di quella di decollo. Le alte frequenze sono più pronunciate sia in avvicinamento sia sulla verticale, in quanto l'aereo si trova più vicino al suolo, mentre le componenti a bassa frequenza sono minori in seguito ai minori valori di potenza del motore, producendo così meno rumore.

N.d.eSSSe: comandante, dai un'occhiata all'effetto Doppler per capire il perche' le frequenze sono piu' alte o piu' basse.

Pubblicato da Straker