Jegere og mennesker med militære spesialiteter er veldig kjent med lyden av flygende kuler og skjell. Denne lyden er sissende, ikke preget av tonens renhet. I løpet av den korte tiden av kuleflyvningen vil du merke at tonen i denne lyden endres fra høy til lav.
For å forstå årsaken til den karakteristiske lyden når en kule flyr, vær oppmerksom på formen på kulene du kjenner. Jaktkuler for glattløpskanoner er runde eller sylinderformede (yakan, Mayers kule). For sports- og militærvåpen brukes koniske kuler eller kuler med avrundet front i flygeretning. Det er åpenbart at aerodynamikken til kulen ikke er perfekt og ikke bidrar til god flyt rundt.
Ved å studere oppførselen til bløfflegemer i strømmer av væsker eller gasser, oppdaget forskeren Theodor von Karman at det dannes en bane med virvler bak slike kropper. Dette fenomenet kalles "Karman-sporet". Tettheten av luftstrømmer i virvler er forskjellig og endrer seg syklisk, henholdsvis, en vortex kan tenkes som en generator av akustiske bølger. Og lyd er en akustisk bølge.
Du er sannsynligvis kjent med varselet som en jager hører fløyten til bare kulen som fløy forbi. Dette tegnet har et helt vitenskapelig grunnlag. Kulen flyr med subsonisk hastighet, og vortexbanen ligger bak den langs flystien. Dessuten hører en person ikke virvlene på "Karman-stien" selv, men bølgene som den danner i det omkringliggende luftrommet når den kommer i kontakt med den. Det vil si at en person som hører lyden av en forbipasserende kule ikke er på kulens bane, men ved siden av denne banen.
En enkel opplevelse vil hjelpe deg å forstå hvordan en virvelgate ser ut. Ha litt vann i karet og tilsett overflaten en liten mengde skum av noe slags vaskemiddel. Start en dummy-kule i karet. Det kan være en barnebåt med en skarp bue og stump akter, eller en flat skummodell av hvilken som helst form. Sveip oppsettet over vannoverflaten. I modellens våkestråle vil du se virvler som består av skumbobler. Dette er "Karman-sporet".
Legg merke til at når du er nær kulebanen, observerer du denne banen fra en viss vinkel. Hvis vortexbanen er i en vinkel nær en rett linje til deg, er avstanden til kilden til virvler minimal, så vil lyden følge den korteste banen. Men kulen fløy forbi, og nå øker avstanden til kilden til virvler. Kulehastigheten er høy og kan sammenlignes med lydhastigheten. Dette betyr at avstanden mellom sentrum av virvler vil bli oppfattet som økende på grunn av retardasjon av lydbølger. Subjektivt kan dette høres som en reduksjon i lydtonen. I fysikk kalles dette fenomenet Doppler-effekten. Det er et av bevisene på lydens bølgene.
