Voivatko ääniaallot kiertää maapallon?

Kysytty
11.4.2023

Hesarissa kerrotaan, että Krakataun tulivuorenpurkaus vuonna 1883 oli maailman suurin pamaus, joka kuultiin mm. Afrikassa asti. Kirjoituksessa kerrottiin, että purkauksen ääni kiersi maapallon jopa viisi kertaa.
Äänihän on aaltoliikettä, joka etenee suoraviivaisesti. Maapallo sen sijaan on pallon muotoinen. Miten on mahdollista, että ääni kykenee kiertämään maapallon - jopa viisi kertaa? Ilmakehä itsessäänhän ei ääniaalloille tarjoa mitään taittumista aiheuttavaa, vai tarjoaako?
Krakataun purkaus aiheutti räjähdyksen, jola sitten levisi puolipallon muotoisesti ympäriinsä. Jos tällainen räjähdys tapahtuisi tänään, niin olisiko räjähdyskohdan toisella puolella maapalloa joku kohta, missä ympäriinsä levinneet ääniaallot kohtaisivat taas toisensa? Ja olisiko tässä kohdassa kuultava räjähdys yhtä mahtava kuin siellä itse räjähdyskohdassa? Kuuluisiko tuossa kohdassa yhksi mahtava pamaus vai kuulostaisiko räjähdys enemmän tykkitulelta, kun eri suunnasta tuleviat ääniaallot saapuisivat mahdollisesti eri aikaan tähän havaintopaikkaan?

Vastaus

Vastattu
14.4.2023

Ääni on suoraviivaisesti etenevää aaltoliikettä, mutta se etenee vain väliaineessa eli tässä tapauksessa ilmakehässä. Avaruudessa ääni ei voi edetä. 

"Ääni on atomien tai molekyylien liikettä toistensa suhteen. Tämän vuoksi ääni tarvitsee aina edetäkseen väliaineen. Ääni ei etene esimerkiksi avaruudessa (tähtien välisessä tilassa), koska siellä ei ole väliainetta. Äänen nopeus riippuu väliaineesta, jossa se etenee. Ääni koostuu aalloista, joissa samat vaiheet toistuvat tietyin väliajoin. Ajattele veteen tiputettua kiveä, joka saa aikaan aaltoja veden pinnalla. Ääniaallot ovat kuten veden pinnalla etenevät aallot. Ne etenevät äänilähteestä (vedessä kiven ja pinnan kohtaamispisteestä) kaikkiin suuntiin samalla nopeudella muodostaen samankeskisiä aaltorintamia. Veden pinnalla etenevä aalto eroaa ääniaalloista kahdellakin tavalla; veden pinta-aalto etenee vain tasossa kun taas ääniaalto etenee koko avaruudessa, ja veden pinta-aalto on poikittaista aaltoliikettä ääniaallon ollessa pitkittäistä" Linkki JYU.fi sivuille

Krakataun räjähdyksen ääni kuului "kuin etäinen tykkituli" Australian ja Afrikan rannikoilla. Ääniaallot aiheuttavat ilmakehässä ilmanpaineen vaihtelua. Voidaan siis sanoa Krakataun purkauksen äänen kiertäneen maapalloa neljään kertaan, koska ilmanpaineen vaihtelut voitiin rekisteräidä sääasemilla eri puolilla maapalloa tasaisin väliajoin neljän vuorokauden ajan.

"By 1883, weather stations in scores of cities across the world were using barometers to track changes in atmospheric pressure. Six hours and 47 minutes after the Krakatoa explosion, a spike of air pressure was detected in Calcutta. By 8 hours, the pulse reached Mauritius in the west and Melbourne and Sydney in the east. By 12 hours, St. Petersburg noticed the pulse, followed by Vienna, Rome, Paris, Berlin, and Munich. By 18 hours the pulse had reached New York, Washington DC, and Toronto1.  Amazingly, for as many as 5 days after the explosion, weather stations in 50 cities around the globe observed this unprecedented spike in pressure re-occuring like clockwork, approximately every 34 hours. That is roughly how long it takes sound to travel around the entire planet." Linkki englanninkieliseen Nautilus sivustoon (sivulla myös kartta äänen kuulumisalueesta)

4 ääntä
Oliko vastauksesta sinulle hyötyä?
 
Haluatko jättää uuden kysymyksen? Lähetä se kysymyslomakkeen kautta.

Kommentit

Eli tässä tapauksessa ääniaalto oli siis maapallon useaan kertaan kiertänyt paineaalto, koska itse räjähdyksen ääni vaimeni lähes horisontaalisesti. Näinkö ymmärsin oikein?

Kommentoi vastausta

Ei muotoiluja

  • Sallitut HTML-tagit: <i> <b> <s>
  • Rivit ja kappaleet päätetään automaattisesti.
  • Verkko- ja sähköpostiosoitteet muutetaan automaattisesti linkeiksi.