¿Por qué siempre escucho el tren remoto en la noche?

Question

Esto definitivamente no es una ilusión, ya que muchas personas tienen la misma experiencia. Normalmente he vivido en lugares a millas de distancia de las estaciones de tren, por lo que es poco probable escuchar pitidos de tren durante el día. Sin embargo, de vez en cuando se pueden escuchar pitidos de tren por la noche. Espero que alguien pueda explicar la física de este efecto, como posiblemente el sonido viaja más rápido a bajas temperaturas.

Answer 1

Hay dos cosas que se pueden considerar: una es trivial - que es más tranquilo por la noche por lo que es más probable que escuches la bocina.

La segunda es física: la velocidad del sonido depende de la raíz cuadrada de la temperatura, por lo que el índice de refracción es proporcional a $T^{-1/2}$.

Por la noche es bastante posible tener una inversión de temperatura, de tal manera que el aire cerca del suelo esté más frío que arriba. Esto normalmente ocurre en condiciones de calma y creo que es más común en invierno.

Como el índice de refracción disminuye con la altura significa que las ondas sonoras que se propagan hacia arriba a cierto ángulo con respecto al suelo se doblarán de vuelta hacia el suelo. Las ondas sonoras a cierta distancia de la fuente serán más intensas de lo que podrías esperar si las ondas se propagaran isotrópicamente.

El contraste con la situación diurna se vería realzado por un gradiente de temperatura más normal donde el índice de refracción aumenta con la altura.

EDITAR: Para una excelente visualización de este efecto, ver estas animaciones producidas por Daniel Russell (Penn State)

Answer 2

Quizás no tenga nada que ver con la física del día/noche en absoluto. Es posible que el tren no funcione durante el día, por lo que es poco probable que siquiera escuches la bocina.

Vivo en una ciudad, a unas 2.5 millas de las vías del tren, donde durante el día las vías son utilizadas solo para el tránsito público de tren ligero. Los grandes locomotores solo funcionan por la noche después de que el tren ligero ha parado, por lo que solo escucho sus bocinas por la noche.

Answer 3

Hay varias explicaciones, dependiendo de muchos factores.

Por la noche, el aire cerca del suelo puede tener una temperatura diferente al aire a solo unos cientos de pies arriba1. Esto afecta la transmisión de ondas sonoras.

A menudo hay menos viento por la noche. Si el viento sopla hacia el tren, puede ser más difícil de escuchar.

Por lo general, hay menos ruido ambiental después de oscurecer, por lo que el sonido del tren a lo lejos suena más fuerte.

Como se señaló en otro lugar, tal vez los trenes no usan la bocina durante el día.

1. Enseñé paracaidismo durante 10 años. Puedo afirmar de manera concluyente que es posible tener una diferencia de temperatura considerable, en ambas direcciones, entre el suelo y 3000 pies arriba del suelo.

Answer 4

No creo que tenga nada que ver con la tranquilidad, es una zona típica de los suburbios, la diferencia de ruido durante el día y la noche no es tan grande como para enmascarar el sonido del tren (que es bastante fuerte). Es la temperatura del aire la que actúa.

Durante el día, el aire del suelo está caliente, dobla las ondas del sonido hacia arriba por lo que, a cierta distancia, no escucharás ningún sonido en absoluto. Pero durante la noche, la onda se dobla hacia abajo, rebota en el suelo y luego se vuelve a doblar hacia abajo. Incluso puedo escuchar el rugido del tren a 8 km de distancia durante la noche, y vivo en una zona rural, lo que significa que la diferencia de ruido entre el día y la noche no es tan alta, pero durante el día, no puedo escuchar nada.