Gyorskeresés

A fény jóval gyorsabban terjed, mint a hang 6362

A hang késése a fényjelenséghez képest egy balul elsült rakétakilövésnél

Egy orosz Proton‑M típusú rakéta a kilövés utáni másodpercekben meghibásodott, és a földbe csapódott. Érdekes megfigyelni, hogy a videó legelején, mikor kilövik a rakétát, akkor egy ideig még nem hallhatók a rakéta hajtóművének erős, dübörgő hangjai a videókészítők helyén, a rakétától néhány $\mathrm{km}$‑es (biztonságosnak vélt) távolságában. Aztán kb. $9\ \mathrm{másodperc}$ múlva hirtelen meghalljuk a rakéta hangját. Ugyanígy megfigyelhetjük a hang késését a földbe csapódásnál is: a látványkor még nem halljuk a teljes felrobbanással járó hatalmas robajt, az szintén kb. $9\ \mathrm{másodperc}$ késéssel ér el a videó készítőihöz, egy hatalmas lökéshullámmal együtt, mely kis híján földre is teríti az embereket.

A hang késésének oka, hogy a fény elképesztően nagy sebességéhez $\left(300\ 000\ \mathrm{\displaystyle \frac{km}{sec}}\right)$ képest a hang csak kb. 1 milliószorta lassabban terjed (normál levegőben $340\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}=0,34\ \mathrm{\displaystyle \frac{km}{s}}=1224\ \mathrm{\displaystyle \frac{km}{h}}$ sebességgel). A fény szinte azonnal elér a megfigyelőkhöz, míg a hangnak ehhez $9\ \mathrm{mp}$‑re van szüksége. Vajon milyen messziről videóztak? Amennyi utat megtesz a hang $9\ \mathrm{mp}$ alatt:

\[s=v\cdot \Delta t\]

\[s=c_{\mathrm{hang}}\cdot 9\ \mathrm{s}\]

\[s=340\ \mathrm{\frac{m}{s}}\cdot 9\ \mathrm{s}\]

\[s=3060\ \mathrm{m}=3,06\ \mathrm{km}\]

Vagyis kb. $3\ \mathrm{km}$‑es távolságból készítették az amatőr filmesek a kilövés videóját.

Ehhez hasonlóan lehet megállapítani villámláskor a villámcsapás tőlünk mért távolságát. A villám fénye szinte azonnal eljut hozzánk, a hang viszont kb. $3\ \mathrm{másodpercenként}$ halad $1\ \mathrm{km}$‑t. Vagyis meg kell számolnunk, hány $\mathrm{mp}$‑et késik a hang, a számot el kell osztanunk 3‑mal, és nagyjából megkapjuk, hány $\mathrm{km}$‑re csapott be a villám:

$3\ \mathrm{mp}\to 1\ \mathrm{km}$

$6\ \mathrm{mp}\to 2\ \mathrm{km}$

$9\ \mathrm{mp}\to 3\ \mathrm{km}$

A megsemmisült rakéta egyébként az amerikai GPS műholdas navigációs rendszer mintájára készülő orosz GLONASS rendszer 3 műholdját tervezet feljuttatni a világűrbe, a 3 műhold értéke kb. 200 millió USD (nagyságrendileg 50 milliárd Ft) volt. És a rakéra újraépítése is elképesztően drága, csak annak költségét lehetetlen kiszámítani, mivel különféle állami vállalatok együttműködésével tervezik, építik, amik költségvetéseit az orosz állam biztosítja, amik egyrészt titkosak, másrészt lehetetlen megmondani, hogy az összes költségeik hány százaléka ment mondjuk ennek a rakétának az elkészítésére..

Fejezet: 
Típus: