Boom sonico

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Un F/A-18C vola a velocità transoniche (Mach 0,8-1,2). La nuvola di condensa è generata dagli effetti dell'aumento della pressione.

Il boom sonico, chiamato anche bang supersonico, in italiano boato sonico[1], è il suono prodotto dal cono di Mach[2] generato dalle onde d'urto create da un oggetto (ad esempio un aereo) che si muove, in un fluido, con velocità superiore alla velocità del suono.[3]

Esempi di boom sonico si hanno quando un aeroplano vola a velocità superiore a quella del suono in aria, o anche quando si fa schioccare una frusta. Il suono è in questo caso prodotto dall'estremità della frusta che supera la barriera del suono.[4]

Percezione e rumore[modifica | modifica sorgente]

Aiuto
Video e audio del boom sonico (info file)
Un Tomcat dell'US Navy in volo radente tra una portaerei e un'unità di supporto origina un boom sonico.

Video del superamento del muro del suono (info file)
Un Tomcat dell'US Navy in volo radente vicino a una portaerei a velocità prossima a quella del suono rende visibile la compressione generata dall'onda d'urto.
Rappresentazione del cono di Mach creato da un velivolo supersonico. In giallo la zona a terra dove si percepisce il bang sonico.
Northrop F-5E della U.S. Navy modificato e utilizzato per il programma NASA Shaped Sonic Boom Demonstration (SSBD)

Nel 1964, la NASA e l'agenzia federale statunitense per l'aviazione civile, la FAA - Federal Aviation Administration, misero in atto il progetto "Oklahoma City sonic boom tests".[5] Questo esperimento consisteva nel generare otto boom sonici al giorno per un periodo di sei mesi. Furono raccolti dati interessanti dall'esperimento, ma 15000 mozioni di protesta sfociarono in una class action contro il governo americano, che uscì perdente anche in appello nel 1969[6].

La NASA continua ad effettuare studi mirati a ridurre l'intensità dei bang sonici. Nel programma del 2004 denominato "Shaped Sonic Boom Demonstration project", un team composto da tecnici NASA del Langley Research Center e del Dryden Flight Research Center insieme alla ditta aeronautica Northrop Grumman, hanno portato avanti sperimentazioni presso la Edwards AFB sui profili aerodinamici di un F-5E[7] per esplorare i margini di diminuzione del fenomeno, nell'ottica di poter rendere possibile agli aerei di nuova generazione il volo supersonico anche su aree abitate.[8]

Nel mese di Ottobre dell'anno 2005 Israele utilizzò degli aerei F-16 per creare dei boati sonici sulla striscia di Gaza[9] come metodo di guerra psicologica, pratica che venne successivamente condannata da parte delle Nazioni Unite. Una fonte dell'intelligence israeliana riportò che la tattica fu adottata per contrastare il supporto da parte della popolazione civile ai gruppi armati palestinesi, specialmente quelli che lanciavano i razzi Qassam verso i centri abitati israeliani.[10] Nello stesso articolo veniva riportato il controverso rapporto di uno psichiatra palestinese che denunciava come i boom sonici avessero prodotto seri effetti sulla salute dei bambini di Gaza, inducendo ansietà, panico, diminuzione della concentrazione e del rendimento scolastico, oltre a un aumento degli aborti spontanei. Il rapporto è stato contestato dalla parte opposta e accusato di assenza di credibilità scientifica e riscontri clinici.[10]

La frusta[modifica | modifica sorgente]

Lo schiocco prodotto da una frusta, quando viene usata correttamente, in realtà è un bang sonico. L'estremità della frusta si muove a una velocità superiore a quella del suono e crea il rumore caratteristico.[11] La frusta è stata quindi la prima invenzione dell'uomo in grado di abbattere il muro del suono.

Le fruste sono realizzate con una struttura che si affina partendo dalla impugnatura fino all'estremità. La punta ha molto meno massa dell'impugnatura, di conseguenza, quando la frusta è fatta schioccare correttamente, l'energia si trasferisce dall'impugnatura all'estremità. La formula per l'energia cinetica E_k = \frac {mv^2}{2}, ci spiega che la velocità della frusta aumenta via via che diminuisce la massa, fino ad arrivare a superare la velocità del suono, creando il caratteristico bang sonico.[12]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Termine registrato nei dizionari Garzanti, GRADIT, Zingarelli
  2. ^ Celerita’ di propagazione delle piccole perturbazioni- Cono di Mach -. URL consultato il 17 luglio 2012.
  3. ^ Velocità supersonica - boato sonico - cono di Mach. URL consultato il 18 luglio 2012.
  4. ^ Il muro del suono, ClassMeteo.com, 29 aprile 2012. URL consultato il 18 luglio 2012.
  5. ^ Sonic boom a legal nightmare. URL consultato il 18 luglio 2012.
  6. ^ Sonic Boom Research (1958-1968) (pag. 4). URL consultato il 20 luglio 2012.
  7. ^ (EN) Gray Creech, Fixing What Yeager Broke: Reducing Sonic Booms, NASA's Dryden Flight Research Center, Data pubblicazione 28-01-2004. URL consultato il 21 maggio 2007.
  8. ^ Alessandro Carlini, Nyc-Roma in un'ora - La Nasa intende creare un aereo civile supersonico., Lettera 43, 5 novembre 2010. URL consultato il 18 luglio 2012.
  9. ^ (EN) Chris McGreal, Palestinians hit by sonic boom air raids in special report Israel and the middle east, Guardian Unlimited, Data pubblicazione 03-11-2005. URL consultato il 20 maggio 2007.
  10. ^ a b (EN) Phyllis Chesler, False Diagnosis, Frontpagemag.com., Data pubblicazione 18-11-2005. URL consultato il 20 maggio 2007.
  11. ^ (EN) Mike May, Crackin' Good Mathematics in American Scientist, Sigma Xi, The Scientific Research Society, Data pubblicazione 28-01-2004. URL consultato il 21 maggio 2007.
  12. ^ Il suono (pag.5). URL consultato il 18 luglio 2012.

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