Czy smog i dym tłumią dźwięki?

Jest rok 1948. Na Uniwersytecie Kalifornijskim pewien profesor fizyki wraz ze swoim asystentem rozpalają małe ognisko w laboratorium naszpikowanym drogim sprzętem. Szaleńcy? Bynajmniej. Za chwilę dokonają bardzo ciekawego pomiaru.

Podczas zimy w mieście nie trudno zaobserwować, że biel świeżego śniegu nie utrzymuje się zbyt długo, a warstwa białego puchu szybko zostaje pokryta szarawym nalotem, który niechybnie pochodzi z wszelakiej maści kominów. Nalot ów, to nic innego, jak cząstki pyłu o wielkości kilku mikrometrów, które beztrosko krążą sobie w powietrzu wokół nas i które przyczyniają się do zjawiska zwanego smogiem. Każdy mieszczuch (a w szczególności mieszkaniec Krakowa) zna z pewnością ten gęsty „zapach” zimowego powietrza i szarą mgłę spowijającą miasto.

I tu pojawia się fizyczna dociekliwość. Jeżeli w powietrzu „coś wisi”, to może dźwięki inaczej się w nim rozchodzą? Może to zawieszone „coś” tłumi dźwięki?

Właśnie na te pytania odpowiedzi udzielił ciekawy eksperyment z roku 1948. Właśnie wtedy profesor akustyki Vern Knudsen postanowił sprawdzić, jak dźwięk rozchodzi się w dymie. W tym celu dokładnie zadymił specjalną komorę akustyczną i zmierzył czy wpłynie to na tłumienie różnych tonów rozchodzących się w tym pomieszczeniu.

Rezultat pomiaru był spektakularny, co pozwoliło profesorowi Knudsenowi napisać w swoim artykule: “Tłumienie dźwięku w dymie jest bardzo duże, szczególnie dla słyszalnych wysokich częstotliwości”. Pomiary wskazywały, że dla tonów o częstotliwości 6 kHz (dosyć wysokie brzmienie) dym tłumi dźwięk aż o 70 decybeli na dystansie 400 m! Dużo to czy mało? Jak na coś swobodnie latającego sobie w powietrzu to bardzo dużo!

No dobrze, miało być o smogu, a my tu cały czas siedzimy w dymie. Dym ma coś wspólnego ze smogiem, ale mimo wszystko, jest od niego znacznie gęstszy. Weźmy dla przykładu typowe wartości “smogowe” dla Krakowa, czyli stężenie pyłu PM10 na poziomie około 100 μg/m3. Gdy policzymy liczbę cząstek pyłu w dymie i w takowym smogu, okaże się, że smog w jednostce objętości posiada ich około 10000 razy mniej. Z tego też powodu świetnie słyszalny efekt dla dymu prawie zupełnie zanika dla smogu. Nie liczmy zatem na to, że zanieczyszczone powietrze wytłumi odgłosy otaczającego nas miasta.

Zupełnie inaczej wyglądała sprawa dla legendarnego wielkiego smogu londyńskiego, który zaatakował to miasto w roku 1952. Jak podają annały, stężenie pyłu PM10 wynosiło wtedy od 3000 do nawet 14000 μg/m3. Są to wartości ponad 100-krotnie większe niż najczęściej obserwowane w najbardziej “zasmogowanym” polskim mieście (tu znów ukłony dla Krakowa) i “tylko” stokrotnie mniejsze niż dla typowego dymu. W takich warunkach można się już spodziewać, że londyńczycy znacznie słabiej słyszeli bicie Big Bena.

Udostępnij: