B777 tocca la velocità del suono

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Alberto.c
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Alberto.c » 17 gennaio 2015, 8:06

flyingbrandon ha scritto:
Alberto.c ha scritto: che non ho capito sono i 600kmh che hai scritto nel tuo messaggio ed ho riportato sopra ???
E' la IAS (indicated Air Speed), quella che leggi sullo strumento senza le opportune correzioni per avere la TAS (true Air Speed).
Ciao!
Oh il nome è quello ma che velocità è ??? lasciando perdere il suolo che non serve a niente, nell'ambiente
cui si trova, dato l'esempio dovrebbe muoversi a 930kmh sta IAS da 600kmh in senso pratico sa è ?
Cioè l'aero a questo punto si muove di 1300kmh rispetto al terreno
930 rispetto all'ambiente in cui si trova (tapirulan/vento + camminata/motori)
i 600 fisicamente cosa sono ???

o è solo un valore teorico per poi calcolare quelli più reali ?

Ciao Alberto

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Alberto.c » 17 gennaio 2015, 8:10

tartan ha scritto:Cosa c'è di difficile da capire? Il suono viaggia all'interno del mezzo, e più il mezzo è denso, più il suono va veloce. Lo avevano capito perfino gli indiani, quelli d'america, che per sentire il rumore del treno mettevano l'orecchio sui binari della ferrovia. Tex insegna! Va bene, il numero degli indiani sordi è diminuito rapidamente, però erano indiani, che ce frega?
Ricordarlo non fa certo male, ma credo che questo ormai lo sappiamo tutti ;-)
Specialmente chi ha l' eta per aver letto qualche Tex (nel mio caso erano già ristampe) :D
Ma domanda era un altra ..

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Lampo 13 » 17 gennaio 2015, 10:10

Alberto.c ha scritto:
flyingbrandon ha scritto:
Alberto.c ha scritto: che non ho capito sono i 600kmh che hai scritto nel tuo messaggio ed ho riportato sopra ???
E' la IAS (indicated Air Speed), quella che leggi sullo strumento senza le opportune correzioni per avere la TAS (true Air Speed).
Ciao!
Oh il nome è quello ma che velocità è ??? lasciando perdere il suolo che non serve a niente, nell'ambiente
cui si trova, dato l'esempio dovrebbe muoversi a 930kmh sta IAS da 600kmh in senso pratico sa è ?
Cioè l'aero a questo punto si muove di 1300kmh rispetto al terreno
930 rispetto all'ambiente in cui si trova (tapirulan/vento + camminata/motori)
i 600 fisicamente cosa sono ???

o è solo un valore teorico per poi calcolare quelli più reali ?

Ciao Alberto
E' la velocità indicata dallo strumento di bordo.
Poiché tutte le velocità caratteristiche dell'aereo sono indicate come velocità "segnata" dallo strumento, ed è ovvio perché è quella che il pilota legge, è la velocità più importante anche se è una velocità "finta".
Dico finta per farmi capire. Dico finta perché la velocità indicata dallo strumento non è praticamente mai la velocità reale dell'aereo rispetto a nulla ma è sempre una indicazione dello "stato aerodinamico" dell'aereo.
Sto usando da qualche post delle definizioni molto imprecise tecnicamente per dare un senso comune al concetto, che i bravi me la passino!
Riguardo alla condizione di alta velocità, non è proprio vero che la fisica del fluido non cambia è rimane su una costante lineare; nel regime transonico, tra M0,8 e M1,2 circa, c'è una zona di transizione nella quale avvengono una serie di variazioni ampie rispetto alla linearità sulla superficie dell'aeromobile, uno dei motivi dei tanti studi aerodinamici che hanno portato F5, B777 ed altri aeromobili ad avere una forma a bottiglia di CocaCola per limitare il grande aumento di resistenza in quella fascia di velocità. Io non ci sono mai arrivato, ma i colleghi di F104 mi raccontavano che superato M1,2 il volo diventava assolutamente smooth dopo una serie di vibrazioni nel regime transonico e che a quella velocità si poteva anche ridurre la potenza che era necessaria per arrivarci.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Alberto.c » 17 gennaio 2015, 10:42

Lampo 13 ha scritto:E' la velocità indicata dallo strumento di bordo.
Poiché tutte le velocità caratteristiche dell'aereo sono indicate come velocità "segnata" dallo strumento, ed è ovvio perché è quella che il pilota legge, è la velocità più importante anche se è una velocità "finta".
Dico finta per farmi capire. Dico finta perché la velocità indicata dallo strumento non è praticamente mai la velocità reale dell'aereo rispetto a nulla ma è sempre una indicazione dello "stato aerodinamico" dell'aereo.
Grazie adesso credo di aver capito, non è esattamente un concetto familiare ad un non addetto
ad i lavori ;) per questo l'uso di scorrettezze formali credo sia indispensabile :D

Ciao Alberto

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 17 gennaio 2015, 12:06

Alberto.c ha scritto:
tartan ha scritto:Cosa c'è di difficile da capire? Il suono viaggia all'interno del mezzo, e più il mezzo è denso, più il suono va veloce. Lo avevano capito perfino gli indiani, quelli d'america, che per sentire il rumore del treno mettevano l'orecchio sui binari della ferrovia. Tex insegna! Va bene, il numero degli indiani sordi è diminuito rapidamente, però erano indiani, che ce frega?
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Ciao Alberto
Eccoti allora una risposta, parziale, ma che dovrebbe chiarirti ancora di più. Dalle figure che seguono puoi trarre indicazioni sulla velocità indicata dallo strumento e che rappresenta la velocità dell'aereo dentro il parallelepipedo dell'aria. Se il parallelepipedo si muove rispetto alla terra, la velocità dell'aereo rispetto all'aria sarà sempre la stessa, ma rispetto al suolo sarà o superiore o inferiore. Il tutto a prescindere dalle correzioni per errori, densità, compressibilità e temperatura.
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 17 gennaio 2015, 13:30

Il tempo impiegato da un botto a 50 Km da dove mi trovo io fino alle mie orecchie, cambia con il vento oppure no?
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 17 gennaio 2015, 13:32

Lampo 13 ha scritto: Riguardo alla condizione di alta velocità, non è proprio vero che la fisica del fluido non cambia è rimane su una costante lineare; nel regime transonico, tra M0,8 e M1,2 circa, c'è una zona di transizione nella quale avvengono una serie di variazioni ampie rispetto alla linearità sulla superficie dell'aeromobile, uno dei motivi dei tanti studi aerodinamici che hanno portato F5, B777 ed altri aeromobili ad avere una forma a bottiglia di CocaCola per limitare il grande aumento di resistenza in quella fascia di velocità. Io non ci sono mai arrivato, ma i colleghi di F104 mi raccontavano che superato M1,2 il volo diventava assolutamente smooth dopo una serie di vibrazioni nel regime transonico e che a quella velocità si poteva anche ridurre la potenza che era necessaria per arrivarci.
Sono sinceramente dispiaciuto, ma continuo ad essere in disaccordo con te. Mi preme anche premettere che non è mio interesse romperti le scatole o prenderti di mira.

Il fluido che chiamiamo aria si comporta "da aria" sia a Mach 0,2 che a Mach 1,6 su questo credo ci sia poco da discutere. Le leggi fisiche che descrivono le interazioni tra fluido (aria) e corpo (F-104, B777, DuoDiscus, oca canadese ecc ecc) rimangono le stesse. Stiamo parlando di un B777 nella troposfera no?
La formazione di onde d'urto non è altro che la manifestazione della comprimibilità del fluido, che peraltro a livello ingegneristico viene presa in considerazione solo per numeri di Mach superiori a 0,3. Nessuna legge fisica viene sconvolta dal fenomeno.


Visto che tu sei stato pilota di 777 ti ricordi per caso quant'è il MDF (Mach demonstrated dive)? E la VDF (Demonstrated flight diving speed)?

Ci metto la faccina hippie per stemperare un po'. :toothy4:
"Failure is not an option." (cit. Eugene F. Kranz)

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da bulldog89 » 17 gennaio 2015, 13:40

Achille ha scritto:Sono sinceramente dispiaciuto, ma continuo ad essere in disaccordo con te. Mi preme anche premettere che non è mio interesse romperti le scatole o prenderti di mira.

Il fluido che chiamiamo aria si comporta "da aria" sia a Mach 0,2 che a Mach 1,6 su questo credo ci sia poco da discutere. Le leggi fisiche che descrivono le interazioni tra fluido (aria) e corpo (F-104, B777, DuoDiscus, oca canadese ecc ecc) rimangono le stesse. Stiamo parlando di un B777 nella troposfera no?
La formazione di onde d'urto non è altro che la manifestazione della comprimibilità del fluido, che peraltro a livello ingegneristico viene presa in considerazione solo per numeri di Mach superiori a 0,3. Nessuna legge fisica viene sconvolta dal fenomeno.
Dai dai, è scritto un po' male...sii buono! :mrgreen:

Edit: comunque mi sembra importante sottolineare almeno il fatto che la IAS, velocità definita "finta" è in realtà la più importante per un aereo, in quanto -come ha già espresso Achille- indica la pressione dinamica, che alla fine dei conti è quella che ti tiene su le chiappe...

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Lampo 13 » 17 gennaio 2015, 15:00

Achille ha scritto:
Lampo 13 ha scritto: Riguardo alla condizione di alta velocità, non è proprio vero che la fisica del fluido non cambia è rimane su una costante lineare; nel regime transonico, tra M0,8 e M1,2 circa, c'è una zona di transizione nella quale avvengono una serie di variazioni ampie rispetto alla linearità sulla superficie dell'aeromobile, uno dei motivi dei tanti studi aerodinamici che hanno portato F5, B777 ed altri aeromobili ad avere una forma a bottiglia di CocaCola per limitare il grande aumento di resistenza in quella fascia di velocità. Io non ci sono mai arrivato, ma i colleghi di F104 mi raccontavano che superato M1,2 il volo diventava assolutamente smooth dopo una serie di vibrazioni nel regime transonico e che a quella velocità si poteva anche ridurre la potenza che era necessaria per arrivarci.
Sono sinceramente dispiaciuto, ma continuo ad essere in disaccordo con te. Mi preme anche premettere che non è mio interesse romperti le scatole o prenderti di mira.

Il fluido che chiamiamo aria si comporta "da aria" sia a Mach 0,2 che a Mach 1,6 su questo credo ci sia poco da discutere. Le leggi fisiche che descrivono le interazioni tra fluido (aria) e corpo (F-104, B777, DuoDiscus, oca canadese ecc ecc) rimangono le stesse. Stiamo parlando di un B777 nella troposfera no?
La formazione di onde d'urto non è altro che la manifestazione della comprimibilità del fluido, che peraltro a livello ingegneristico viene presa in considerazione solo per numeri di Mach superiori a 0,3. Nessuna legge fisica viene sconvolta dal fenomeno.


Visto che tu sei stato pilota di 777 ti ricordi per caso quant'è il MDF (Mach demonstrated dive)? E la VDF (Demonstrated flight diving speed)?

Ci metto la faccina hippie per stemperare un po'. :toothy4:
Come prima cosa, non ti devi scusare di nulla, siamo qui anche per confrontarci su idee diverse, no?
Forse non riusciamo a capirci, io parlo non dell'aria in se', avulsa dal resto, ma parlo della interazione tra l'aria e l'aereo che la attraversa.
In regime transonico si cominciano a formare una serie di "accumuli" di onde di pressione sulla superficie dell'aereo che creano una serie di effetti nefasti riguardo a portanza, resistenza etc... il buon Chuck Yager ci è quasi morto sul suo X1 per questo. Avevano addirittura l'effetto di inversione dei comandi! Lui perse il controllo del velivolo per gli effetti aerodinamici nel regime transonico. Con il G91Y era prevista una affondata fino a M0,98 durante la transizione, proprio per sperimentare gli effetti sull'aerodinamica dell'aereo al raggiungimento di tali velocità. Ricordo che la presa d'aria diventava una specie di aerofreno, che l'aereo vibrava tutto e i comandi di volo, invece che iper sensibili diventavano "laschi"...

Quanto alla mia definizione di IAS come velocità "finta", ho premesso che voleva essere un modo di far capire il concetto di una velocità slegata dall'idea di spazio÷tempo, di una grandezza invece indicativa di un valore relativo alla vicinanza/distanza da un evento aerodinamico: l'aereo stalla a 100 kts di IAS, leggo 300 kts di IAS, sto tranquillo di non stallare. (adesso non mettiamoci a complicare con forza G etc.) :)

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 17 gennaio 2015, 15:06

Ok, ora ci siamo capiti! :wink:
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da JT8D » 18 gennaio 2015, 13:37

Lampo 13 ha scritto:Avevano addirittura l'effetto di inversione dei comandi!
L'inversione dei comandi è un fenomeno interessante !! Ipotizzando per esempio la condizione di discesa di un alettone, quando esso scende si crea anche un momento torcente che fa diminuire l'incidenza dell'ala. A velocità molto elevate si può arrivare al punto in cui il calo di portanza dovuto al calo di incidenza per torsione compensa l'aumento di portanza dovuto alla discesa dell'alettone, rendendo la manovra priva di effetto. Questa è la "velocità di inversione dei comandi". Superando questa velocità i comandi rispondono in maniera opposta al normale, dato che la diminuzione di portanza per torsione è superiore all'incremento di portanza dovuto alla discesa dell'alettone.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da FAS » 19 gennaio 2015, 8:13

Lampo 13 ha scritto:bottiglia di CocaCola
mi allaccio alla tua bottiglia di cocacola....

Quasi tutti i velivoli che necessitano di crociera in volo transonico hanno questa caratteristica (fliyng coke bottle) che in realtá deriva dall’applicazione delle regola delle aree per la definizione dell’aerodinamica del velivolo. La regola è applicata per la necessitá di contenere gli effetti avversi della resistenza nel regime di transonico. Serve per controllare in sostanza il mach critico, il formarsi di onde d’urto locali (discontinuita di pressione) riduce la potenza del velivolo. Per ridurre al minimo il formarsi delle onde d’urto si lavora sulle variazioni delle sezioni di fusoliera piu ala e relative interazioni dove si interfacciano. Scopo primario quindi è avere una configurazione tale da far ridurre la sezione di fusoliera in corrispondenza delle aree dove è calettata l’ala. A volte si fa lo stesso nelle zone del piano orizzontale di coda.
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Learning to fly » 6 marzo 2015, 13:02

Ciao se possibile io non ho capito una cosa: per velivolo progettato per essere subsonico come il 747 o il B-52, o l'U2, sarebbe fisicamente pericoloso finire in un regime supersonico? Cioè, potrebbe averne danni seri? (Non mi riferisco alla ground speed).

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 6 marzo 2015, 13:10

Se per "danni seri" intendi separazione di ali, piani di coda & company allora la risposta è "sì". Per questo motivo vengono stabilite delle velocità massime che non vanno mai superate!
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Lampo 13 » 6 marzo 2015, 13:29

Intanto considera che se anche metti la potenza massima in volo livellato è praticamente impossibile superare Mach 1.0 perché la conformazione aerodinamica della fusoliera, delle ali, delle prese d'aria dei motori sono altrettanti aerofreni che limitano le prestazioni dell'aereo. Non ho idea di quale possa essere il Mach massimo raggiungibile in volo livellato da un B-777. Di certo superare il Mach massimo certificato è vietato e pericoloso, ci sono di certo delle tolleranze, ma non so di quanto.
Con l'aereo in discesa ripida e motori che spingono al massimo credo che ti si staccherebbero parecchie cose prima di raggiungere Mach 1.0!
Una delle fasi della transizione sul G91Y prevedeva una prova in regime transonico, si effettuava una picchiata con i motori a military (potenza massima ma senza post-bruciatori) fino a Mach 0,98 per poi ridurre ad idle i motori,
variare l'assetto e riportarsi in zona "standard". La sensazione era di avere gli aerofreni estesi, ed era la èpresa d'aria che creava quell'effetto. Guarda le prese d'aria dei motori degli aerei supersonici, sono come lame!

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da vihai » 6 marzo 2015, 13:31

tartan ha scritto:Cosa c'è di difficile da capire? Il suono viaggia all'interno del mezzo, e più il mezzo è denso, più il suono va veloce.
Non è difficile da capire, peccato che sia falso :)

La densità non ha nulla a che vedere con la velocità del suono. La velocità del suono è determinata dalla velocità media delle molecole dei gas che dipende (almeno in prima approssimazione) dalla temperatura.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Lampo 13 » 6 marzo 2015, 13:36

Non ti fermare ai gas, ci sono anche i liquidi e i solidi.
Nell'aria il suono viaggia a circa 340 mt/s, nell'acqua a 1.430 mt/s, nell'acciaio tra i 5.000 e i 6.000 mt/s :D

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Fabio Airbus » 6 marzo 2015, 13:37

Quindi c'entra anche la densità del mezzo attraversato... chiedo.
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 6 marzo 2015, 13:39

Cioè non è vero che nell'acqua il suono va più veloce che nell'aria? E allora gli indiani che mettevano l'orecchio sulle rotaie? Sto c***o di TEX ne ha fatti di danni! :D
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 6 marzo 2015, 13:44

Secondo me sono discorsi diversi:

La velocità di propagazione dei "disturbi" (perturbazioni e/o pressione istantanea) dipende anche dalla vicinanza delle molecole, proprio perchè le informazioni si trasmettono sostanzialmente con degli urti.

Dal punto di vista della gasdinamica il ragionamento di vihai ci sta tutto
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 6 marzo 2015, 14:10

A Achille, capisci a me, TEX ciaveva raggione oppure no?
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da vihai » 6 marzo 2015, 14:34

Lampo 13 ha scritto:Non ti fermare ai gas, ci sono anche i liquidi e i solidi.
C'è anche il plasma, il condensato di Bose-Einstein, i superfluidi e una decina di altri stati della materia, stiamo parlando di volecità del suono in un gas, vero?

Peraltro tra gas e solido/liquido cambiano anche i meccanismo di propagazione. I solidi ne hanno due, per esempio, con due velocità differenti.

È il motivo per cui ci sono due tipi di onde sismiche e una arriva prima dell'altra.

Ciao,

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 6 marzo 2015, 14:37

Tex ci aveva sempre ragione! E a chi non ci crede gli direi di mettere l'orecchio sulle rotaie....però...se i binari sono dell'alta velocità è un po' pericoloso... Sulla linea dei regionali si può stare tranquilli tanto i treni non passano mai, sono in ritardo o vanno al massimo a 50 all'ora :mrgreen:
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 6 marzo 2015, 15:23

Quoto, se poi è la linea Viterbo Roma, te ce poi addormentà.
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da JT8D » 7 marzo 2015, 14:08

Lampo 13 ha scritto:Intanto considera che se anche metti la potenza massima in volo livellato è praticamente impossibile superare Mach 1.0 perché la conformazione aerodinamica della fusoliera, delle ali, delle prese d'aria dei motori sono altrettanti aerofreni che limitano le prestazioni dell'aereo..... La sensazione era di avere gli aerofreni estesi, ed era la èpresa d'aria che creava quell'effetto. Guarda le prese d'aria dei motori degli aerei supersonici, sono come lame!
A parte la resistenza dovuta alla presa d'aria, è anche diversa la progettazione di una presa d'aria subsonica da una supersonica. La presa dinamica subsonica, quella classica divergente, non va bene in volo supersonico, dove avrebbe un rendimento molto basso. Quindi si usano prese dinamiche supersoniche che, in generale, provocano il rallentamento del flusso mediante la formazione di onde d'urto.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da maurom » 7 marzo 2015, 18:46

vihai ha scritto:
tartan ha scritto:Cosa c'è di difficile da capire? Il suono viaggia all'interno del mezzo, e più il mezzo è denso, più il suono va veloce.
Non è difficile da capire, peccato che sia falso :)

La densità non ha nulla a che vedere con la velocità del suono. La velocità del suono è determinata dalla velocità media delle molecole dei gas che dipende (almeno in prima approssimazione) dalla temperatura.

Se posso dare un piccolo contributo alla discussione c'è da dire che la velocità del suono è in realtà funzione del modulo di compressione del mezzo e solo secondariamente (per variazioni limitate ad alcune decine di gradi centigradi) della temperatura.

Il modulo di compressione, in sostanza, è la pressione che occorre per ridurre di una certa frazione l'unità di volume del mezzo (dipende a sua volta dalla densità e dai calori specifici)
Modulo di compressione più alto significa spazi interatomici più ristretti e le onde longitudinali, che si trasmettono per successive compressioni e rarefazioni, sono più veloci.

Ebbene se per comprimere l'aria occorre una certa pressione, per comprimere della stessa misura l'acqua ne occorre di più (circa il quadruplo) e ancor di più per il ferro (diciassette volte circa).
Da qui le notevoli differenze nelle rispettive velocità di propagazione:
Vs nell'aria (a 0°C) 1190 Km/h ; Vs nell'acqua (a 0°C) 5076 Km/h ; Vs nel ferro (a 0°C) 20340 Km/h

Se poi si fa variare la temperatura (ad esempio in aumento) di qualche decina di gradi, le velocità, come sappiamo, aumentano (in quanto aumentano le vibrazioni della materia) ma non cambiano gli ordini di grandezza.

Gli indiani avevano dunque tutte le ragioni di prevedere per tempo l'arrivo del treno ponendo l'orecchio sulle rotaie e, probabilmente, si erano anche accorti che quando, in estate, la rotaia scottava il treno arrivava un pò più tardi.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da vihai » 11 marzo 2015, 2:51

maurom ha scritto: Se posso dare un piccolo contributo alla discussione c'è da dire che la velocità del suono è in realtà funzione del modulo di compressione del mezzo e solo secondariamente (per variazioni limitate ad alcune decine di gradi centigradi) della temperatura.
Negativo, quello che dici si applica solo ai solidi.

Nei gas perfetti non c'è interazione tra le molecole se non durante l'urto, l'aria non è un gas perfetto ma ci si avvicina molto.
Ebbene se per comprimere l'aria occorre una certa pressione, per comprimere della stessa misura l'acqua ne occorre di più (circa il quadruplo)
Cioè passando da 1 bar a 4 bar una massa d'acqua dimezza il proprio volume? C'è qualcosa che non torna :)

In realtà la differenza del modulo di compressione è di 4 ordini di grandezza.

Tornando alla velocità del suono:
In gases, adiabatic compressibility is directly related to pressure through the heat capacity ratio (adiabatic index), and pressure and density are inversely related at a given temperature and composition, thus making only the latter independent properties (temperature, molecular composition, and heat capacity ratio) important
Se vai a vedere per i solidi, invece, la dipendenza dalla temperatura è trascurabile e la velocità del suono è pressoché costante. In realtà è assai più complicato di così, ma datemelo per buono.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da maurom » 15 marzo 2015, 18:43

vihai ha scritto:
Negativo, quello che dici si applica solo ai solidi.
Solo ai solidi? Qualsiasi testo di fisica sperimentale perviene ad esprimere la velocità del suono nei fluidi, oltre che nei solidi, in funzione del modulo di compressibilità.
Infatti i fluidi presentano elasticità di volume come nei solidi (questi ultimi presentano anche elasticità di forma). Sia nei solidi come nei fluidi si hanno onde longitudinali, ovvero spostamenti nella direzione del moto per compressioni e rarefazioni (nei solidi si hanno anche onde trasversali con meccanismo di propagazione diverso, molto più lente)
Dunque la velocità delle onde longitudinali nei corpi solidi è espressa (tentando di scriverla con la grafica disponibile) dalla formula: V = radice di [k + 4/3 ni/mu] dove k modulo di compressibilità, ni modulo di rigidità, mu densità.
Ora, le leggi valide per i fluidi sono perfettamente analoghe a quelle dei corpi solidi (sempre nel caso della propagazione delle onde longitudinali). Infatti le formule della velocità del suono nell'aria e nell'acqua possono derivarsi dalla formula della velocità delle onde longitudinali nei metalli ponendo ni = 0 (i fluidi non hanno rigidità) e sostituendo i relativi valori di k e di densità.


vihai ha scritto:
Cioè passando da 1 bar a 4 bar una massa d'acqua dimezza il proprio volume? C'è qualcosa che non torna :)

In realtà la differenza del modulo di compressione è di 4 ordini di grandezza.
E' evidente che mancano gli esponenti che ho dimenticato di riportare quando, a testo già scritto, ho voluto inserire tra parentesi i rapporti, ricavati dai dati dimensionali in N/m2 (pertanto i rapporti corretti sono orientativamente acqua/aria 15000 e ferro/aria 1125000).
Credo comunque che il concetto rimanga in ogni caso chiaro.

vihai ha scritto:In gases, adiabatic compressibility is directly related to pressure through the heat capacity ratio (adiabatic index), and pressure and density are inversely related at a given temperature and composition, thus making only the latter independent properties (temperature, molecular composition, and heat capacity ratio) important
Che la trasformazione adiabatica nei gas sia correlata alla pressione e al rapporto Cp/Cv e che pressione e densità siano tra loro inversamente legati e varino in funzione della temperatura è una verità. Non vedo contraddizione tra questo e quanto da ma affermato.
Inoltre io mi sono riferito (perchè su questo verteva la discussione quando sono intervenuto) alla velocità del suono nei vari mezzi (e non nei gas soltanto) rispetto ai quali mezzi è caratteristica fondamentale che li differenzia il modulo di compressibilità.
vihai ha scritto:Se vai a vedere per i solidi, invece, la dipendenza dalla temperatura è trascurabile e la velocità del suono è pressoché costante. In realtà è assai più complicato di così, ma datemelo per buono.
La formula della velocità di propagazione delle onde longitudinali nei solidi può essere esplicitata in funzione della temperatura, in sintesi V = V[k, ni, muo(1+ alfa t°)]
Non avendo a disposizione i coefficienti alfa non so dire di quanto incida.

P.S.: ho trovato alfa per l'acciaio: 0,00002 (lineare) che per il volume dovrebbe essere circa 0,000036. Se il coefficiente è giusto, per un aumento di temperatura di 50°C la velocità aumenterebbe non più di un millesimo: quindi qui hai ragione tu, praticamente trascurabile.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da vihai » 17 marzo 2015, 20:15

maurom ha scritto: Solo ai solidi? Qualsiasi testo di fisica sperimentale perviene ad esprimere la velocità del suono nei fluidi, oltre che nei solidi, in funzione del modulo di compressibilità.
Solidi e liquidi, non gas. Nei gas perfetti (l'aria ci si avvicina molto) non c'è interazione tra le molecole eccetto che negli urti quindi la velocità del suono è determinata unicamente dalla velocità media di traslazione delle molecole.

Nei liquidi e nei solidi le molecole sono sempre interagenti.

Il concetto che voglio rimarcare è che non ha senso dire che il suono è più veloce nei solidi rispetto ai gas perché i primi sono più densi perché il meccanismo di propagazione è diverso.

Ciao,

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da maurom » 20 marzo 2015, 23:32

vihai ha scritto:Solidi e liquidi, non gas. Nei gas perfetti (l'aria ci si avvicina molto) non c'è interazione tra le molecole eccetto che negli urti quindi la velocità del suono è determinata unicamente dalla velocità media di traslazione delle molecole.
Vihai, ho l'impressione che parliamo di due cose diverse o,meglio, cose che si collocano su piani diversi. Cercherò di spiegarmi meglio.
Io sono intervenuto facendo semplicemente presente che nei vari mezzi (solidi - liquidi - gas) le notevoli differenze di velocità dipendono dal modulo di comprimibilità e solo marginalmente dagli altri parametri.
Come è noto nei solidi esistono due tipi fondamentali di deformazione: di forma e di volume; e due diversi meccanismi di propagazione delle onde: trasversale e longitudinale. Invece per i fluidi esiste la sola deformazione di volume e il solo meccanismo di propagazione longitudinale.
Per quanto concerne le onde longitudinali nei solidi la velocità di propagazione è data dalla formula già precedentemente riportata.
Ora, la fisica sperimentale considera il meccanismo di trasmissione delle onde longitudinali nei fluidi (liquidi e gas) del tutto similare a quello delle onde longitudinali nei solidi
Ne consegue che anche le relazioni assunte per il calcolo delle velocità sono analoghe. Ovvero, per i liquidi e i gas la formula è la stessa dei solidi ove si ponga ni = 0 (essendo nulla la rigidità nei fluidi) ed è espressa da:
V' = radice di k/mu (dove k è il modulo di comprimibilità e mu la densità).
Volendo verificare per l'aria, essendo il coeff. di compressibilità 1/k = 7 x 10E-6 m2/N (da cui k = 143000), mu =1,2 (per t =0°C), si trova V = 345 m/sec
( nella formula si può anche esplicitare la temperatura mettendo muo/(1+alfa t) al posto di mu)

In conclusione la fisica sperimentale ci dice che:
a) Il meccanismo di trasmissione delle onde longitudinali (per successive compressioni/rarefazioni) nei solidi è similare a quello relativo a liquidi e gas;
b) Le rispettive relazioni per il calcolo delle velocità sono analoghe;
c) I risultati ottenuti dal calcolo con tali formule sono in accordo con i valori misurati sperimentalmente.

Mi pare quindi che su questi punti non possano sussistere dubbi.
D'altra parte tu hai ragione quando scrivi che nei liquidi e nei solidi le molecole sono sempre interagenti mentre nei gas non c'è interazione.
La contraddizione è tuttavia solo apparente: quando parli di interazioni molecolari, traslazione delle molecole, ecc. ti addentri nella struttura della materia, ovvero in un campo che appartiene non più alla fisica sperimentale ma alla fisica teorica.
Ora, mentre la fisica sperimentale "osserva" i fenomeni e (se riesce) li misura, la fisica teorica gli stessi fenomeni li "spiega" (o cerca di spiegare) - questo, almeno, secondo la concezione classica (in realtà oggi i teorici cercano sempre più di arrivare a scoprire ciò che la f. sperimentale non ha ancora verificato).
Ciò che tu affermi rientra appunto nelle considerazioni teoriche tese a dare una spiegazione, possibilmente esauriente, del fenomeno.
Ma questo non contraddice quanto in precedenza riportato né, tanto meno, mette in dubbio la relazione che esprime la velocità del suono nei gas.
vihai ha scritto:Il concetto che voglio rimarcare è che non ha senso dire che il suono è più veloce nei solidi rispetto ai gas perché i primi sono più densi perché il meccanismo di propagazione è diverso.
Non ho detto che il suono è più veloce nei solidi rispetto ai gas perché i primi sono più densi, ma perché il modulo di comprimibilità dei solidi è più elevato (di diversi ordini di grandezza) di quello dei gas.
Come detto innanzi, i dati sperimentali confermano che le onde longitudinali (solo longitudinali) hanno nei vari mezzi (solidi, liquidi, gas) un meccanismo di trasmissione similare.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da vihai » 22 marzo 2015, 13:06

maurom ha scritto: a) Il meccanismo di trasmissione delle onde longitudinali (per successive compressioni/rarefazioni) nei solidi è similare a quello relativo a liquidi e gas;
È questo che ti contesto. Il meccanismo di propagazione tra gas e liquidi e solidi è diverso perché non c'è interazione a livello molecolare nei gas mentre c'è nei solidi e liquidi.

Questo determina un comportamento diverso, non solo un modulo di compressibilità diverso.

E infatti determina la dipendenza della velocità del suono in prim'ordine alla temperatura per i gas.
La contraddizione è tuttavia solo apparente: quando parli di interazioni molecolari, traslazione delle molecole, ecc. ti addentri nella struttura della materia, ovvero in un campo che appartiene non più alla fisica sperimentale ma alla fisica teorica.
No, la dimostrazione che esiste una differenza nel modello sta nel fatto che per gas e liquidi/solidi usi due formule diverse... cosa che non dovrebbe stupire, visto che sono stati diversi.
Non ho detto che il suono è più veloce nei solidi rispetto ai gas perché i primi sono più densi
Non l'hai detto tu, ma è quello che è stato detto in questo thread.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Valerio Ricciardi » 22 marzo 2015, 13:32

maurom ha scritto:Gli indiani avevano dunque tutte le ragioni di prevedere per tempo l'arrivo del treno ponendo l'orecchio sulle rotaie e, probabilmente, si erano anche accorti che quando, in estate, la rotaia scottava il treno arrivava un pò più tardi.
In via subordinata forse avevano imparato anche a mettere un pezzetto di stoffa sul punto dove posavano l'orecchio per non ustionarsi. :mrgreen:
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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da tartan » 22 marzo 2015, 13:36

L'ho detto io e prima credevo di sapere, ora so di non sapere. Mille volte meglio gli indiani di tex che, pur non sapendo di non sapere, si salvavano il c**o mentre gli altri che sapevano di sapere si ammazzavano per dimostrare di avere ragione, forse.
Magari quella storia della diversità di "legge di trasmissione" dipende proprio dalla diversità di densità! :?:
La mia vita è dove mi spendo, non dove mi ingrasso!
Prima o poi si muore, non c'è scampo, l'importante è morire da vivi.
http://web.tiscali.it/windrider/
Prima di pretendere un diritto devi assolvere almeno ad un dovere.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da maurom » 30 marzo 2015, 19:39

vihai ha scritto:È questo che ti contesto. Il meccanismo di propagazione tra gas e liquidi e solidi è diverso perché non c'è interazione a livello molecolare nei gas mentre c'è nei solidi e liquidi.

Questo determina un comportamento diverso, non solo un modulo di compressibilità diverso.
Tu non contesti me ma la fisica sperimentale che dimostra invece che i meccanismi di propagazione delle onde longitudinali nei vari mezzi (solo longitudinali ovvero che si propagano per successive compressioni/rarefazioni) sono del tutto similari.
Il discorso dell'interazione a livello molecolare (che tu continui a riportare nell'intento di dimostrare il contrario) appartiene (e su questo mi sono dilungato anche troppo nel post precedente) alla fisica teorica ed è utile a porsi delle domande, a spiegare il fenomeno e NON CERTO A NEGARE CIO' CHE LA FISICA SPERIMENTALE HA VERIFICATO.


vihai ha scritto:E infatti determina la dipendenza della velocità del suono in prim'ordine alla temperatura per i gas.
Il confronto tra le velocità nei vari mezzi (solidi - liquidi-gas), che hanno moduli di comprimibilità assolutamente diversi, non ha nulla a che vedere con il confronto nell'ambito dello stesso mezzo (gas).
E' evidente che nel secondo caso, essendo il modulo di compressibilità lo stesso e pressoché costante, il parametro che influenza le variazioni è la temperatura.
vihai ha scritto:No, la dimostrazione che esiste una differenza nel modello sta nel fatto che per gas e liquidi/solidi usi due formule diverse... cosa che non dovrebbe stupire, visto che sono stati diversi.
Nei testi di fisica sperimentale troverai che vengono dapprima ricavate le due formule per la determinazione delle velocità delle onde trasversali e delle velocità delle longitudinali nei solidi.
Passando ai fluidi (liquidi e gas) viene poi osservato che questi presentano, come i corpi solidi, elasticità di volume (i solidi hanno anche elasticità di forma) e che le leggi valide sono analoghe a quelle dei solidi. Pertanto le velocità per le onde longitudinali nei fluidi sono di fatto derivate dalla relazione determinata per i solidi (deformazione di volume, onde longitudinali). Infatti sono analoghe e i risultati sono in accordo con i valori misurati sperimentalmente.

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Re: B777 tocca la velocità del suono

Messaggio da Achille » 30 marzo 2015, 23:00

Spoiler alert:

si sta parlando di "B777 tocca la velocità del suono" :mrgreen:
"Failure is not an option." (cit. Eugene F. Kranz)

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