I cacciatori e le persone di specialità militari hanno molta familiarità con il suono di proiettili e proiettili volanti. Questo suono è sibilante, non distinto dalla purezza del tono. Nel breve tempo del volo del proiettile, noterai che il tono di questo suono cambia da alto a basso.
Per capire la causa del suono caratteristico quando un proiettile sta volando, presta attenzione alla forma dei proiettili che conosci. I proiettili da caccia per armi a canna liscia sono rotondi o di forma cilindrica (yakan, proiettile di Mayer). Per le armi sportive e militari, vengono utilizzati proiettili conici o proiettili con una parte anteriore arrotondata nella direzione del volo. Ovviamente l'aerodinamica del proiettile non è perfetta e non contribuisce al suo buon deflusso.
Studiando il comportamento dei corpi tozzi nei flussi di liquidi o gas, lo scienziato Theodor von Karman ha scoperto che dietro tali corpi si forma un percorso di vortici. Questo fenomeno è chiamato "traccia Karman". La densità dei flussi d'aria nei vortici è diversa e cambia ciclicamente, rispettivamente, un vortice può essere immaginato come un generatore di onde acustiche. E il suono è un'onda acustica.
Probabilmente hai familiarità con il presagio secondo il quale un combattente sente il fischio del solo proiettile che è volato via. Questo segno ha una base completamente scientifica. Il proiettile vola a velocità subsonica e il percorso del vortice si trova dietro di esso lungo il percorso di volo. Inoltre, una persona non sente i vortici del "percorso Karman" in sé, ma le onde che esso forma nello spazio aereo circostante quando viene a contatto con esso. Cioè, una persona che sente il suono di un proiettile che passa non è sulla traiettoria del proiettile, ma accanto a questa traiettoria.
Una semplice esperienza ti aiuterà a capire che aspetto ha una strada vorticosa. Metti dell'acqua nella vasca e aggiungi una piccola quantità di schiuma di qualsiasi tipo di detergente sulla superficie. Lancia un proiettile fittizio nella vasca. Può essere una barca per bambini con una prua affilata e una poppa smussata o un modello in schiuma piatta di qualsiasi forma. Spazzare il layout sulla superficie dell'acqua. Nel getto di scia del modello, vedrai vortici costituiti da bolle di schiuma. Questa è la "traccia Karman".
Nota che quando sei vicino alla traiettoria del proiettile, stai osservando questa traiettoria da una certa angolazione. Se il percorso del vortice ha un angolo vicino a una linea retta, la distanza dalla sorgente dei vortici è minima, quindi il suono seguirà il percorso più breve. Ma il proiettile è passato e ora la distanza dalla fonte dei vortici aumenta. La velocità del proiettile è elevata e paragonabile alla velocità del suono. Ciò significa che la distanza tra i centri dei vortici sarà percepita come crescente a causa del ritardo delle onde sonore. Soggettivamente, questo può essere sentito come una diminuzione del tono audio. In fisica, questo fenomeno è chiamato effetto Doppler. È una delle prove della natura ondulatoria del suono.
