ಧ್ವನಿ ತಡೆ

La ಧ್ವನಿ ತಡೆ ಇದು ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದ್ದು, ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಆ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗವನ್ನು ಮೀರದೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುವ ಮಿತಿ ವೇಗವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದಂತಹ ಪರಿಸರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಜನರು ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದಾರೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಧ್ವನಿ ತಡೆ, ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ ಏನು ಎಂದು ಹೇಳಲು ನಾವು ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಅರ್ಪಿಸಲಿದ್ದೇವೆ.

ಮುಖ್ಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು

ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಶಬ್ದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಿದಾಗ, ಅದು ಹೊರಸೂಸುವ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳು ಯಾವುದೇ ತೊಂದರೆಗಳಿಲ್ಲದೆ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಹರಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಸ್ತುವು ಶಬ್ದದ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದಾಗ, ಚಲಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ಮುಂದೆ ಧ್ವನಿ ತರಂಗಗಳ ಶೇಖರಣೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಲೆಗಳ ಈ ಶೇಖರಣೆಯು "ಆಘಾತ ತರಂಗ" ಎಂಬ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆಘಾತ ತರಂಗವು ಶಬ್ದದ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಅಥವಾ ಮೀರಿದಾಗ ವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತಲೂ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಯಾಗಿದೆ.

ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಭೇದಿಸಿದಾಗ, "ಸೋನಿಕ್ ಬೂಮ್" ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಘಟನೆ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಘಟನೆಯು ಸ್ಫೋಟ ಅಥವಾ ಗುಡುಗಿನಂತೆಯೇ ಜೋರಾಗಿ ಮತ್ತು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಶಬ್ದದಿಂದ ನಿರೂಪಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ವಸ್ತುವು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವಾಗ ಆಘಾತ ತರಂಗದಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿಯ ಹಠಾತ್ ಬಿಡುಗಡೆಯಿಂದ ಸೋನಿಕ್ ಬೂಮ್ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಅದು ಗಮನಿಸುವುದು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯ ಸೋನಿಕ್ ಬೂಮ್ ಸ್ವತಃ ಹಾನಿಕಾರಕವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಇದು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಜನರಿಗೆ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಅನೇಕ ಪ್ರದೇಶಗಳು ಜನನಿಬಿಡ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಬಳಿ ಹಾರುವ ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವಿಮಾನಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ.

ಕೆಲವು ಇತಿಹಾಸ

ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆ ಹೋಗೋಣ. ಎರಡನೆಯ ಮಹಾಯುದ್ಧದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಮೊದಲ ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ ವಾಯುಯಾನ ಪ್ರಪಂಚವು ಕ್ರಾಂತಿಯಾಯಿತು. ಈ ವಿಮಾನಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಹಾರುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿವೆ. ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಾದಂತೆ, ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆ ತಿಳಿಯುವವರೆಗೂ ಅದು ವೇಗವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ.

ಹೊಸ ಇಂಜಿನ್‌ಗಳು ಎಷ್ಟೇ ಶಕ್ತಿಶಾಲಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಅವು ಶಬ್ದದ ವೇಗವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅವರು ಬೇಗನೆ ಅರಿತುಕೊಂಡರು: ಒಂದು ಕಡೆ, ಎಂಜಿನ್‌ಗಳು ಮ್ಯಾಕ್ 1 ಅನ್ನು ಸಮೀಪಿಸುತ್ತಿದ್ದಂತೆ ಮತ್ತು ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಅಲೆಯ ಕುಸಿತದಿಂದಾಗಿ ಅವು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಬ್ದದ ವೇಗವು ಅಜೇಯ, ದೈಹಿಕವಾಗಿ ಅಜೇಯ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು. ಆದ್ದರಿಂದ "ಧ್ವನಿ ತಡೆ" ಎಂದು ಹೆಸರು.

ಅಕ್ಟೋಬರ್ 1947 ರಲ್ಲಿ, ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಮೊದಲ ವಿಮಾನವು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ X-1 ಆಗಿತ್ತು, ಇದನ್ನು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ, ಇದು ಏರೋನಾಟಿಕ್ಸ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಮೀಸಲಾದ ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನ ಮೊದಲ ವಿಮಾನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ಪೂರ್ವನಿದರ್ಶನವನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸಿತು, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ 50 ಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು "ಎಕ್ಸ್-ಪ್ಲೇನ್‌ಗಳ" ದಾಸ್ತಾನು ಮಾಡಲಾಯಿತು.

ಕುತೂಹಲದಿಂದ, ಮ್ಯಾಕ್ 1 ಗಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ಹಾರಿದ ಮೊದಲ ವ್ಯಕ್ತಿ ಚಕ್ ಯೇಗರ್, ವಿಶ್ವ ಸಮರ II ರ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವೈಮಾನಿಕ ಯುದ್ಧಕ್ಕಾಗಿ ಹಲವಾರು ಪ್ರಶಸ್ತಿಗಳನ್ನು ಗೆದ್ದ ಮಾಜಿ USAF ಪೈಲಟ್. X-1 ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವೇಗವು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ಸಾಧ್ಯ ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು.

ಆಘಾತ ತರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಧ್ವನಿ ತಡೆ

ಏರೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಡ್ರ್ಯಾಗ್‌ನಲ್ಲಿ ಘಾತೀಯ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಆಘಾತ ತರಂಗಗಳು ಏನೆಂದು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಗಾಳಿಯ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿನ ನಾಟಕೀಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿ ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ಸರಳ ಉದಾಹರಣೆ ಇಲ್ಲಿದೆ: ನೀವು ಬಕೆಟ್ ತುಂಬಿದ ನೀರನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ನಿಮ್ಮ ಅಂಗೈಯನ್ನು ತೆರೆಯಿರಿ ಮತ್ತು ನೀರನ್ನು ಬಲವಾಗಿ ಹೊಡೆಯಿರಿ, ನೀವು ಜೋರಾಗಿ "ಪ್ಲಾಪ್ ಪ್ಲೋಪ್" ಅನ್ನು ಕೇಳುತ್ತೀರಿ. ನೀವು ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ಪುನರಾವರ್ತಿಸಿದರೆ ಆದರೆ ನಿಮ್ಮ ಬೆರಳುಗಳ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಆಡಿದರೆ, ಅದು ನೋಯಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನೀವು ಯಾವುದೇ ದೊಡ್ಡ ಶಬ್ದಗಳನ್ನು ಕೇಳುವುದಿಲ್ಲ.

ಕಾರಣ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರದೇಶವು ಕೈಯಿಂದ ಆವರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ನೀರಿನ ಕಣಗಳು ಅವರಿಗೆ "ದೂರ ಹೋಗಲು" ಯಾವುದೇ ಸ್ಥಳ ಅಥವಾ ಸಮಯವಿಲ್ಲ ಆದ್ದರಿಂದ ನೀರು "ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುವ" ಭಾವನೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನಿಮ್ಮ ಬೆರಳುಗಳಿಂದ ನೀವು ಅದೇ ರೀತಿ ಮಾಡಿದಾಗ, ನೀರು ಪ್ರಭಾವಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದ ಅಥವಾ ನೋವು ಇಲ್ಲದೆ ನಿಮ್ಮ ಬೆರಳುಗಳ ಸುತ್ತಲೂ ನೆಲೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ಗಾಳಿಯೊಂದಿಗೆ ಅದೇ ವಿಷಯ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ: ಸಬ್ಸಾನಿಕ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಹಾರುವಾಗ, ಗಾಳಿಯು ಚಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಾದುಹೋಗುವ ವಿಮಾನದ ಆಕಾರವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲು ಸಮಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ಹಾರಾಟದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವಿಮಾನವು ಗಾಳಿಯನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲಾಗದಂತೆ "ತಪ್ಪಳಿಸಿತು", ಇದು ಭಾರಿ ಒತ್ತಡದ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿತು. ಇದನ್ನು ಆಘಾತ ತರಂಗ ಮತ್ತು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಏರೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಡ್ರ್ಯಾಗ್‌ನಲ್ಲಿನ ನಾಟಕೀಯ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಎಲ್ಲಾ ಶಬ್ದಾತೀತ ವಿಮಾನಗಳು ಒಂದೇ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅನುಸರಿಸುತ್ತವೆ: ತೆಳುವಾದ ವಿಮಾನ, ಗುಡಿಸಿದ ರೆಕ್ಕೆಗಳು ಮತ್ತು ತುಂಬಾ ಚೂಪಾದ ಮೂಗು.

ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಪುರಾಣಗಳು ಮತ್ತು ಸತ್ಯಗಳು

ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಸುತ್ತ ಅನೇಕ ಪುರಾಣಗಳಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವನ್ನು ಮುಂದಿನ ಸತ್ಯದೊಂದಿಗೆ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸೋಣ:

ಕಲ್ಪನೆ: ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿದರೆ, ಅದು ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.

ನಿಜ: ಇದು ನಿಜವಲ್ಲ. ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ ವಸ್ತುವಿನ ಅಂಗೀಕಾರವು ಧ್ವನಿಯ ಉತ್ಕರ್ಷವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆಯಾದರೂ, ವಸ್ತುವು ಸ್ಫೋಟಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದರ ಅರ್ಥವಲ್ಲ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಲು ವಸ್ತುವಿನ ರಚನೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

ಕಲ್ಪನೆ: ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಭೌತಿಕ ಗೋಡೆಯಾಗಿದೆ.

ನಿಜ: ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಘನ ಭೌತಿಕ ತಡೆಗೋಡೆ ಅಲ್ಲ. ಇದು ಶಬ್ದ ತರಂಗಗಳು ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುವ ಮತ್ತು ಆಘಾತ ತರಂಗವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುವ ವೇಗವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಪದವಾಗಿದೆ. ಇದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಾಧ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಧ್ವನಿಯ ಪ್ರಸರಣಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಒಂದು ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ.

ಕಲ್ಪನೆ: ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವಿಮಾನಗಳು ಹಾರುವಾಗ ಯಾವಾಗಲೂ ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಒಡೆಯುತ್ತವೆ.

ಸತ್ಯ: ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವಿಮಾನವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿಯಲು ಅನಿವಾರ್ಯವಲ್ಲ. ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ಹಾರಾಟದ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವಿಮಾನವು ಶಬ್ದದ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಕೆಳಗೆ ಮತ್ತು ಮೇಲೆ ಹಾರಬಲ್ಲದು. ಅವು ಶಬ್ದದ ವೇಗವನ್ನು ಮೀರಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಧ್ವನಿವರ್ಧಕ ಉತ್ಕರ್ಷ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ.

ಮಿಟೊ: ಸೋನಿಕ್ ಬೂಮ್ ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಜನರಿಗೆ ಅಪಾಯಕಾರಿ.

ಸತ್ಯ: ಸೋನಿಕ್ ಬೂಮ್ ಸ್ವತಃ ಅಪಾಯಕಾರಿ ಅಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ಜನರಿಗೆ ಕಿರಿಕಿರಿ ಮತ್ತು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಬಹುದು. ಹಠಾತ್ ದೊಡ್ಡ ಶಬ್ದವು ವಸತಿ ಮತ್ತು ನಗರ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ತೊಂದರೆ ಮತ್ತು ಅಡಚಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು, ಇದು ಜನನಿಬಿಡ ಪ್ರದೇಶಗಳ ಬಳಿ ಸೂಪರ್ಸಾನಿಕ್ ವಿಮಾನಗಳ ಮೇಲೆ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಹೇರಲು ಕಾರಣವಾಗಿದೆ.

ಮಿಟೊ: ವಿಮಾನಗಳು ಮಾತ್ರ ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿಯಬಹುದು.

ಸತ್ಯ: ವಿಮಾನಗಳು ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಾರಿಗೆಯ ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಧನವಾಗಿದ್ದರೂ, ಅವುಗಳು ಮಾತ್ರ ಅದನ್ನು ಜಯಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ರಾಕೆಟ್‌ಗಳು, ಕ್ಷಿಪಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಪೋಟಕಗಳಂತಹ ಇತರ ವಾಹನಗಳು ಸೂಪರ್‌ಸಾನಿಕ್ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆಯನ್ನು ಮುರಿಯಬಹುದು.

ಈ ಮಾಹಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೀವು ಧ್ವನಿ ತಡೆಗೋಡೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂದು ನಾನು ಭಾವಿಸುತ್ತೇನೆ.