Ses Hızı Nedir?
Ses Hızı Saniyede Ne Kadar Ve Kaç Kilometredir? ; havada, deniz seviyesinde ve 20 °C sıcaklıkta 343.2 m/s (343.2 metre/saniye) (yaklaşık 1235.5 km/saat) olan ses hızı, sıcaklığa bağlı olarak değişebilir. Havadaki gazlarda ses hızının saniye içerisinde birkaç metre olarak değiştiğini gösterir.
Gazlardaki ideal ses hızı gazlardaki birleşime ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Havadaki ses dalgalarının hızı bir nevi ses hızıdır. Maddenin hallerine göre değişen bu hız havada yavaş olurken kat cisimlerde hızlı hareket eder. Elmas gibi sert materyallerde ise saniyede 12000 m mesafe kat edecektir. Bu havadaki hızdan 35 kat fazla olması anlamına gelir. Bu değer aynı zamanda ses hızının normal şartlar altında ulaşması mümkün olan en yüksek değerdir.
Ses hızı frekansa bağlı olarak değişmez, her frekansta ses aynı hızda gider.
Hava sıcaklığı, yoğunluk durumuna göre sesin yayılma hızı değişir. Soğuk havada ses hızı azalır. Ses sıcak havadan soğuk havaya geçerken yayılma doğrultusunu değiştirir.
Ses Hızı Ortamda Ne Kadardır?
Sesin yayılması her yönde olur. Taneciklerin birbirine çarparak enerji aktarması ile ses yayılmış olur. Sesin farklı ortamlarda farklı hızları bulunur. Bunları şu şekilde sıralayabiliriz:
-
- Havadaki hızı 340 m/s
- Sudaki hızı 1484 m/s
- Tahtadaki hızı 4700 m/s
- Demirdeki hızı 5100 m/s
- Kemikteki hızı 4080 m/s
- Alüminyumdaki hızı 6400 m/s
Maddelerin tanecikleri yakın olduğunda sesin iletimini hızlandırır. Ortam sıcaklığının artması da ses yayılma hızının artmasına neden olur.
Tarihte Ses Hızı Hesapları
Ses hızının hesaplanması ile ilgili olarak bir takım deneyler 17. yüzyıl dolaylarında yapılmaya başlanmıştır. 1630 yılına gelindiği zaman bilim insanı Marin ses hızını 448 metre şeklinde ölçmüştür. Robet Boyle ise ses hızını 365 metre olarak ölçmüştür.
Ses Hızını Aşan İlk İnsan
Ses hızının aşılmasının üzerinden 70 yıldan fazla geçti. Chuck Yeager, 1947’de Bell X-1 adlı uçakla ses hızını aşan ilk insan olmuştu. Chuck, Mojave Çölü üzerinde yaptığı uçuşta Mach 1.07 hızına ulaşmıştı. Bell X-1 ya da Glamorous Glennis, kendi havalanamadığı için tam olarak bir uçak sayılmıyor. Bir başka uçağın gövdesinde havalandıktan sonra belirlenen irtifada ondan ayrılıyordu. Pilot Chuck Yeager roket motorunu ateşlemiş ve ses hızının üstünü görmüştü.
NASA, X-Plane adıyla bu tarihten beri 56 farklı uçak geliştirdi. Yeni tasarlanacak süpersonik uçak da bu serinin devamı niteliğinde olacak.
Sesin Yayılma Hızı Nelere Bağlıdır?
Titreşim kaynağından enerji taşıyan ses dalgaları çeşitli ortamlar tarafından iletilebilirler. Bu esnada hareket eden hareket enerjisinin kendisidir. Sesin kulağımıza gelene kadar katı, sıvı ve gaz gibi esnek ortamlardan geçmesi gereklidir. Bu bilgiye göre ses boşluk içerisinde yayılmaz. Sesin ortamlardaki yayılma hızını belirleyen etkenleri şu şekilde sıralayabiliriz:
- Ortamın sıcaklığına bağlı olarak sesin yayılma hızı değişir. 0 derecede ses 331m/s yayılma hızı olurken 20 derece ısıda 344 m/s yayılma hızı bulunur.
- Ortamın cinsine bağlı olarak sesin yayılma hızı değişir. Gaz maddelerde yavaş olan yayılma hızı katı maddelerde hızlanır.
- Ortamın yoğunluğuna bağlı olarak sesin yayılma hızı değişir. Ortamdaki yoğunluk arttıkça sesin yayılma hızı da artacaktır. Dalgalar halinde yayılan ses, titreşen her maddede olur. Ses dalgaları aynı olmaz. Genlik farklı oluşur. Genlik dalga tepesi ve dalga çukuru arasından uzaklığın yarısıdır. Bu mesafedeki dalgaya ise periyot denilir.
Ses Duvarı Nedir?
Ses, bir saniyede 1200 metre hızla hareket eder. Bir nesne bu hızı aşabilirse ses duvarını da aşmış demektir. Sesin havada yayılma hızı hava sıcaklığına göre farklılık da gösterebilir. Mesela yeryüzüne yakın bir mesafede 1500 metre hıza ulaşan bir uçak bu hızı geçebilirken atmosferde hava soğuk olduğu için 1000 metrenin geçilmesi yeterlidir.
Uçak Ses Hızını Aşarsa Ne Olur?
Ses duvarı, ses hızını geçebilen uçakların uçmasıyla ortaya çıkmış bir kavramdır. Uçaklar ses hızına eşit bir şekilde uçmaya başlayınca ses titreşimlerinden dolayı karşılaştığı engelle “Ses Duvarı” denir yani saatteki hızı 1.2 kilometreyi geçerek ses duvarını aşan bir uçak uçağın motoru ses titreşimlerinden daha geride kalmaya başlar. Yani ses dalgaları uçağın arkasından gelir. Bu nedenle ses duvarını aşan uçaklar, görüldükten bir iki saniye sonra seslerini duyurur. Ayrıca uçak motorunun sesi ses duvarıyla birlikte hareket edeceği için ses dalgaları üst üste biner ve titreşimin etkisi de ikiye katlanır. Bunun sonucunda havada bir ses basıncı meydana gelir. Bu basınç kendinden hafif olan nesneleri geriye iter. Uçaklar ve özellikle jetler ses duvarını geçebildiği için bu duvarı deler. Bunun sonucundan kulakları sağır edecek kadar büyük bir ses ortaya çıkar. Sonik Patlama (Sonic boom) denilen bu ses büyük bir patlama etkisi yaratır. Bu patlamanın etkisi dediğimiz gibi ses duvarının yarılmasından kaynaklanmaktadır.
Sonik Patlama Nedir?
Bir nesne havada ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde oluşan şok dalgalarıyla ilişkilendirilen sestir. Sonik patlamalar, insan kulağına bir patlama ya da gök gürlemesi gibi gelen, yüksek miktarlarda ses enerjisi üretir. Ateşlenen bir merminin patlama sesi veya bir kamçının sesi küçük sonik patlamalar olarak sayılabilir.
Büyük süpersonik uçaklardan kaynaklanan sonik patlamalar özellikle gürültülü ve ürkütücü olabilir, insanları uyandırabilir ve bazı yapılarda küçük hasara neden olabilir. Bir sonik patlama sadece bir nesne ses hızını geçtiği anda oluşmaz ve süpersonik nesnenin etrafındaki her yönden de duyulmaz. Aslında, patlama süpersonik hızlarda hareket ederken ortaya çıkan sürekli bir etkidir. Ancak yalnızca nesnenin arkasında geometrik bir koni şeklinde bir bölgeyle kesişen bir noktada konumlandırılmış gözlemcileri etkiler. Nesne hareket ettikçe, bu konik bölge de onun arkasında hareket eder ve koni gözlemcinin üzerinden geçtiğinde, kısa bir süre patlamayı deneyimleyeceklerdir.
Yolcu Uçakları Ses Hızını Aşabilir Mi?
İngiliz Virgin Atlantic Havayolları’na ait bir yolcu uçağı, Los Angeles-Londra seferi sırasında yüksek irtifadaki hava akımı sayesinde saatte 1289 kilometreye çıkarak hız rekoru kırdı.
Philadelphia üzerinde 35 bin feette ses hızını aşan Boeing 787-9 tipi Uçak, Londra’ya planlanandan 48 dakika önce indi.
Daha önce aynı model bir uçak 1248 kilometre hıza ulaşmıştı. Boeing 787 Dreamliner uçaklarının ortalama seyir hızı saatte 944 kilometre.
Bu hızdaki sürükleme kuvveti ve diğer aerodinamik etkilere göre tasarlanmadıkları için ticari uçaklar ses duvarını aşamıyor. Ancak uçağın Hava akımının içinde olması nedeniyle, tehlike sınırına yaklaşmadığı belirtiliyor.
Ses Hızı Skalaları
Geri bildiriminiz için teşekkürler.
Bahsettiğiniz uçaklar ses hızını aşmamışlardır. Onlar yere göre hızları. Arkadan kuvvetli rüzgar estiği için yine hava hızı sesten yavaş olacaktır. Ama tarihte çeşitli sebeplerden ses hızını aşmış yolcu uçakları vardır.