20 votos

¿Por qué los motores de los aviones suenan más fuerte en tierra que dentro del avión?

Todo el mundo está familiarizado con el zumbido de los motores de los aviones al verlos despegar de un aeropuerto cercano. Es claramente muy fuerte en tierra y se puede oír incluso cuando el avión está a kilómetros de distancia.

Aunque se oye un sonido parecido al "ruido blanco" cuando se está dentro de un avión, los motores no suenan muy fuerte a pesar de estar a pocos metros de ellos. Entiendo que la cabina está bien aislada del exterior, pero esperaría oír un zumbido similar al de los motores.

Entonces, ¿cuál es el fenómeno que hace que los motores de los aviones suenen más fuerte en la tierra en comparación con el interior de la cabina del avión?

7 votos

Los motores de los aviones apuntan lejos de la cabina...

1 votos

Este artículo tiene algunas buenas ideas. Parece que la respuesta está en la ingeniería tradicional, más que en algún principio de la física.

0 votos

Por cierto, el fenómeno se conoce como "atenuación".

35voto

Benjamin Puntos 145

El sonido es una onda de presión y velocidad en un medio fluido, es decir, el aire. Las moléculas de aire se mueven de un lado a otro y chocan con otras moléculas de aire, que también se mueven, por lo que hay toda una cadena de moléculas de aire que se mueven.

El motor a reacción mueve MUCHO las moléculas de aire, de ahí que sea extremadamente ruidoso. A medida que el sonido se aleja del motor a reacción, la energía se dispersa en un área cada vez mayor, por lo que el nivel de presión sonora disminuye. La presión se reduce a la mitad cada vez que se duplica la distancia. Es decir, 6 dB por duplicación de la distancia o 20 dB por década. Si son 120 dB a 10 metros, siguen siendo 100 dB a 100 m, 80 dB a 1 km y 60 dB a 10 km. Por eso se oye fácilmente en el suelo.

No hay ninguna forma fácil de que el sonido entre en la cabina, ya que ésta es hermética y está totalmente sellada. Las moléculas de aire del exterior pueden agitarse como locas, pero a las del interior les da igual.

Sigue siendo bastante ruidoso en la cabina, pero eso se debe a la transmisión mecánica del sonido a través de las alas y el fuselaje. La vibración del motor a reacción agita las alas, que a su vez agitan el fuselaje, que a su vez agita los paneles, que a su vez agitan las moléculas de aire dentro de la cabina, que a su vez agitan el tímpano. Los aviones están cuidadosamente diseñados para minimizar la transmisión, pero la cantidad de energía del motor a reacción es enorme, así que incluso si se elimina el 99,999% de la energía, sigue siendo bastante ruidosa y llegar al 99,9999% o al 99,99999% es difícil y muy caro.

0 votos

Sólo por curiosidad extendida: ¿Es el efecto de la sonido del motor haciendo vibrar el casco (es decir, a través de las ondas) completamente ahogado por el vibración del motor (que se transmite al casco a través del contacto físico), o son estos los que trabajan en conjunto para suministrar el sonido que se escucha en la cabina?

7 votos

"La presión disminuye a la mitad cada vez que se duplica la distancia": ¿por qué? Considerando que el área de una esfera es proporcional a su al cuadrado radio, yo esperaría que al duplicar la distancia la presión se redujera en un factor de 4, no de 2. Esto es lo que ocurre con las ondas de radio procedentes de una antena. ¿No debería ocurrir lo mismo con las ondas de sonido?

5 votos

@FabioTurati la energía de una onda sonora es proporcional al cuadrado de la presión. Cuando se promedia sobre una superficie, la presión disminuye como 1/r.

10voto

ChrisA Puntos 219

En primer lugar, la cabina es más silenciosa porque las paredes del fuselaje están diseñadas para limitar la transmisión del sonido de los motores.

En segundo lugar, en la mayoría de los aviones comerciales, los motores están suspendidos bajo las alas, lo que bloquea el ruido de los motores antes de que pueda golpear el fuselaje.

6voto

Stewie Griffin Puntos 220

En el exterior del avión sopla un vendaval de 500 a 600 mph, como nunca se ha experimentado en tierra, y esto arrastra la mayor parte del sonido antes de que pueda entrar en el fuselaje. El fuselaje también refleja parte del sonido. Algunos aviones de pasajeros, como el Caravelle, el VC10 y el Tristar, tienen los motores en la parte trasera, lo que también ayuda a reducir los niveles de sonido en la cabina.

5 votos

No cuando se espera en la pista en el despegue... a menos que tenga diferentes patrones de viento.

2 votos

Todavía hay un vendaval aullante soplando a través del motor en relación con la velocidad del avión. Cada motor de un B747 tiene unos una tonelada de aire por segundo atravesándolo a máxima potencia, incluso antes de que el avión comience a moverse para el despegue. La velocidad del flujo de aire en las puntas de las aspas del ventilador delantero es transónica.

0 votos

Los aviones que enumeras están todos fuera de servicio, pero muchos pequeños reactores regionales (por ejemplo, el Serie CRJ de Bombardier , Serie ERJ de Embraer y Boeing 717 ) siguen en vuelo.

0voto

C. Jordan Puntos 1

Mientras que las ondas sonoras pueden ser impactadas por las partículas del aire para transmitir el sonido, las ondas sonoras pueden rebotar en el suelo de forma similar a como se puede tener un sonido más fuerte o más duradero en una habitación cerrada ya que rebota en las paredes y demás

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X