Hoe komt het, dat als de wind op u afwaait, dat men dan geluiden veel verder kan horen?

Antwoord

Net zoals een lichtstraal breekt als ze overgaat naar een medium met een andere (licht)snelheid (zoals van lucht naar glas), zal een geluidsstraal breken als ze overgaat naar een medium met een andere (geluid)snelheid.

Wanneer een medium beweegt terwijl er zich een geluidsgolf in voortplant, komt dat voor een stilstaande waarnemer erop neer dat hij een geluidssnelheid meet die de som is van de gewone geluidssnelheid plus de snelheid van de bewegende lucht (of min als de geluidsgolf zich tegen de wind in voortplant). Op zich is dit niet direct een hoorbaar effect.

 Maar wanneer er een wind blaast boven het aardoppervlak is de windsnelheid niet overal gelijk: dicht bij het aardoppervlak wordt de lucht sterk afgeremd door de wrijving met de aarde. Hoe verder men van het aardoppervlak is verwijderd, hoe kleiner de invloed van de wrijving. Er ontstaat dus een windprofiel als functie van de hoogte.

Voor een geluidsgolf betekent dit nu dat die een medium ziet met een steeds (continue) toenemende geluidssnelheid. Bijgevolg gaat de straal continue breken, met andere woorden er ontstaat een kromming van de geluidsstralen. Het effect is zodanig dat in de richting van de wind de geluidsstralen naar het aardoppervlak worden gekromd. Er zal dus meer geluidsenergie op het aardoppervlak aankomen. Het ongekeerde gebeurt in de tegenwindrichting. Daar gaan de geluidsgolven zich van het oppervlak wegkrommen en zal men de bron dus stiller waarnemen.

Prof. dr. W.Lauriks - K.U.Leuven