Những người thợ săn và những người thuộc chuyên ngành quân sự đã rất quen thuộc với tiếng đạn bay và đạn pháo. Âm thanh này là âm thanh rít, không phân biệt bằng độ tinh khiết của âm sắc. Trong khoảng thời gian ngắn của viên đạn bay, bạn sẽ nhận thấy âm sắc của âm thanh này thay đổi từ cao xuống thấp.
Để hiểu nguyên nhân của âm thanh đặc trưng khi một viên đạn đang bay, hãy chú ý đến hình dạng của những viên đạn mà bạn biết. Đạn săn cho súng trơn có hình tròn hoặc hình trụ (đạn yakan, Mayer). Đối với vũ khí thể thao và quân sự, đạn hình nón hoặc đạn có mặt trước tròn theo hướng bay được sử dụng. Rõ ràng, tính khí động học của viên đạn không hoàn hảo và không góp phần tạo ra dòng chảy tốt của nó xung quanh.
Nghiên cứu hành vi của các thiên thể vô tội vạ trong dòng chảy của chất lỏng hoặc khí, nhà khoa học Theodor von Karman đã phát hiện ra rằng một đường xoáy hình thành đằng sau các thiên thể như vậy. Hiện tượng này được gọi là "đường đua Karman". Mật độ của dòng khí trong các dòng xoáy là khác nhau và thay đổi theo chu kỳ, tương ứng, một dòng xoáy có thể được hình dung như một máy phát sóng âm. Và âm thanh là sóng âm.
Có lẽ bạn đã quen thuộc với điềm báo mà một máy bay chiến đấu chỉ nghe thấy tiếng còi của viên đạn bay qua. Dấu hiệu này hoàn toàn có cơ sở khoa học. Viên đạn bay với tốc độ cận âm, và đường xoáy nằm phía sau nó dọc theo đường bay. Hơn nữa, một người không nghe thấy tiếng xoáy của "con đường Karman", mà là sóng mà nó hình thành trong vùng trời xung quanh khi nó tiếp xúc với nó. Có nghĩa là, một người nghe thấy âm thanh của một viên đạn đi qua không phải trên quỹ đạo của viên đạn, nhưng bên cạnh quỹ đạo này.
Một kinh nghiệm đơn giản sẽ giúp bạn hiểu đường xoáy nước trông như thế nào. Cho một ít nước vào lồng giặt và thêm một ít bọt của bất kỳ loại chất tẩy rửa nào lên bề mặt. Phóng một viên đạn giả vào bồn tắm. Đó có thể là một chiếc thuyền của trẻ em với mũi thuyền nhọn và đuôi thuyền, hoặc một mô hình bằng bọt phẳng với bất kỳ hình dạng nào. Quét bố cục lên bề mặt nước. Trong tia phản lực đánh thức của mô hình, bạn sẽ thấy các xoáy bao gồm các bong bóng bọt. Đây là "đường đua Karman".
Lưu ý rằng khi bạn ở gần quỹ đạo của viên đạn, nghĩa là bạn đang quan sát quỹ đạo này từ một góc nhất định. Nếu đường đi của dòng xoáy ở một góc gần với đường thẳng đối với bạn, khoảng cách đến nguồn của xoáy là nhỏ nhất, thì âm thanh sẽ đi theo đường ngắn nhất. Nhưng viên đạn bay qua, và bây giờ khoảng cách đến nguồn của các xoáy tăng lên. Tốc độ đạn cao và có thể so sánh với tốc độ âm thanh. Điều này có nghĩa là khoảng cách giữa các tâm của các xoáy sẽ được coi là tăng lên do sự chậm lại của sóng âm thanh. Về mặt chủ quan, điều này có thể được nghe thấy khi âm thanh giảm. Trong vật lý, hiện tượng này được gọi là hiệu ứng Doppler. Nó là một trong những bằng chứng về bản chất sóng của âm thanh.
