Les chasseurs et les personnes de spécialités militaires connaissent très bien le bruit des balles et des obus qui volent. Ce son est sifflant et ne se distingue pas par la pureté du ton. Dans le court laps de temps du vol de la balle, vous remarquerez que le ton de ce son change de haut en bas.
Pour comprendre la cause du son caractéristique lorsqu'une balle vole, faites attention à la forme des balles que vous connaissez. Les balles de chasse pour armes à canon lisse sont rondes ou cylindriques (yakan, balle de Mayer). Pour les armes de sport et militaires, des balles coniques ou des balles avec un front arrondi dans la direction du vol sont utilisées. Évidemment, l'aérodynamisme de la balle n'est pas parfait et ne contribue pas à sa bonne fluidité.
En étudiant le comportement des corps bluffants dans les flux de liquides ou de gaz, le scientifique Theodor von Karman a découvert qu'un chemin de tourbillons se forme derrière de tels corps. Ce phénomène est appelé la "piste Karman". La densité des flux d'air dans les vortex est différente et change cycliquement, respectivement, un vortex peut être imaginé comme un générateur d'ondes acoustiques. Et le son est une onde acoustique.
Vous connaissez probablement le présage selon lequel un combattant n'entend le sifflement que de la balle qui a passé. Ce signe a une base complètement scientifique. La balle vole à une vitesse subsonique et la trajectoire du vortex est située derrière elle le long de la trajectoire de vol. De plus, une personne n'entend pas les tourbillons du "chemin Karman" eux-mêmes, mais les ondes qu'il forme dans l'espace aérien environnant lorsqu'il entre en contact avec lui. C'est-à-dire qu'une personne qui entend le bruit d'une balle qui passe n'est pas sur la trajectoire de la balle, mais à côté de cette trajectoire.
Une expérience simple vous aidera à comprendre à quoi ressemble une rue vortex. Mettez de l'eau dans la baignoire et ajoutez une petite quantité de mousse de tout type de détergent à la surface. Lancez une balle factice dans la baignoire. Il peut s'agir d'un bateau pour enfant avec une proue pointue et une poupe émoussée, ou un modèle en mousse plate de n'importe quelle forme. Balayez la mise en page sur la surface de l'eau. Dans le jet de sillage du modèle, vous verrez des tourbillons constitués de bulles de mousse. C'est la "piste Karman".
Notez que lorsque vous êtes proche de la trajectoire de la balle, vous observez cette trajectoire sous un certain angle. Si le chemin du vortex est à un angle proche d'une ligne droite vers vous, la distance à la source des vortex est minime, alors le son suivra le chemin le plus court. Mais la balle a volé au-delà, et maintenant la distance à la source des tourbillons augmente. La vitesse de la balle est élevée et comparable à la vitesse du son. Cela signifie que la distance entre les centres des tourbillons sera perçue comme augmentant en raison du retard des ondes sonores. Subjectivement, cela peut être entendu comme une diminution de la tonalité audio. En physique, ce phénomène est appelé effet Doppler. C'est l'une des preuves de la nature ondulatoire du son.
