De ce sunetul călătorește mai bine cu vântul?

Poate ați observat că puteți auzi mai bine un sunet dacă vine din aval, mai degrabă decât din amonte. Presupunem că acest lucru se datorează faptului că vântul „împinge zgomotul”. Din nefericire pentru intuițiile noastre, se poate demonstra cu ușurință că această forță este prea mică pentru a explica efectul observat.
Viteza sunetului în aer este de aproximativ 760 mile pe oră (1,223 km/h). Dacă un vânt obișnuit bate cu 30 mph, aceasta este doar 4% din viteza sunetului, ceea ce înseamnă că vântul poate doar scurta sau crește distanța pe care trebuie să o parcurgă un anumit sunet cu acea cantitate. Diferența ar fi prea subtilă pentru a fi detectată de urechea umană, așa că evident că acest lucru nu descoperă sursa fenomenului.

Soluția reală este atașată unei proprietăți fizicienilor numită vâscozitate. Datorită vâscozității, viteza vântului în apropierea solului este de fapt mai mică decât viteza la altitudini mai mari. Ciocnirile dintre moleculele de aer și sol dau naștere la efecte de turbulență care împiedică transmiterea undelor de-a lungul acestui nivel de aer la fel de rapid.

Dacă aerul are o temperatură uniformă, schimbarea vâscozității cu altitudinea determină accelerarea undei sonore de-a lungul straturilor superioare de aer. Acest lucru face ca valul să se încline în jos, ceea ce îl face mai audibil pentru un ascultător uman. Acest fenomen de redirecționare se numește refracție. Când valul se mișcă împotriva vântului, este refractat în direcția opusă – în sus. De fapt, dacă ați pluti deasupra solului într-o zonă cu vânt față de sursă, ați auzi sunetul destul de clar, din cauza reflectării undelor în direcția dumneavoastră.

Într-o zonă cu temperatură uniformă și fără vânt, undele sonore se deplasează întotdeauna spre exterior cu viteze egale față de sursă. După cum am văzut, acest lucru nu este întotdeauna cazul.