ציידים ואנשי התמחויות צבאיים מכירים היטב את צלילם של כדורים ופגזים מעופפים. צליל זה הוא שריקני, ואינו נבדל על ידי טוהר הטון. בזמן הקצר של טיסת הכדור תבחין שטון הצליל הזה משתנה מגבוה לנמוך.
כדי להבין את הגורם לצליל האופייני כשכדור עף, שים לב לצורת הכדורים שאתה מכיר. כדורי ציד לתותחי החלקה הם עגולים או בצורת גליל (יאקאן, הכדור של מאייר). לכלי נשק ספורט וצבא משתמשים בכדורים חרוטיים או כדורים עם חזית מעוגלת בכיוון הטיסה. ברור שהאווירודינמיקה של הכדור אינה מושלמת ואינה תורמת לזרימה הטובה שלו מסביב.
במחקר ההתנהגות של גופי הבלוף בזרימות נוזלים או גזים, גילה המדען תיאודור פון קרמן שמאחורי גופים כאלה נוצר דרך מערבולות. תופעה זו מכונה "מסלול קרמן". צפיפות האוויר הזורמת במערבולות שונה ומשתנה באופן מחזורי, בהתאמה, ניתן לדמיין מערבולת כמחולל גלים אקוסטיים. וצליל הוא גל אקוסטי.
אתם בוודאי מכירים את הסימן לפיו לוחם שומע את שריקת הכדור בלבד שעף על פניו. לשלט זה בסיס מדעי לחלוטין. הכדור עף במהירות תת קולית, ונתיב המערבולת ממוקם מאחוריו לאורך נתיב הטיסה. יתר על כן, אדם לא שומע את מערבולות "שביל הכרמן" בעצמו, אלא את הגלים שהוא יוצר במרחב האווירי שמסביב כאשר הוא בא במגע איתו. כלומר, אדם השומע צליל של כדור חולף אינו נמצא על מסלול הכדור, אלא ליד מסלול זה.
חוויה פשוטה תעזור לכם להבין איך נראה רחוב מערבולת. הכניסו מעט מים לאמבטיה והוסיפו כמות קטנה של קצף מכל חומר ניקוי למשטח. משגר כדור דמה לאמבטיה. זו יכולה להיות סירה של ילד עם קשת חדה וירכתיים קהה, או דגם קצף שטוח מכל צורה שהיא. טאטא את הפריסה מעל פני המים. במטוס ההקמה של הדגם תראו מערבולות המורכבות מבועות קצף. זהו "מסלול קרמן".
שים לב שכשאתה קרוב למסלול הכדור, אתה מתבונן במסלול זה מזווית מסוימת. אם נתיב המערבולת נמצא בזווית הקרובה לקו ישר אליכם, המרחק למקור המערבולות הוא מינימלי, ואז הצליל ילך בדרך הקצרה ביותר. אבל הכדור עף על פניו, וכעת המרחק למקור המערבולות גדל. מהירות הקליע גבוהה ומשווה למהירות הקול. המשמעות היא שהמרחק בין מרכזי מערבולות יתפס כגובר בשל פיגור של גלי קול. באופן סובייקטיבי, ניתן לשמוע זאת כירידה בטון השמע. בפיזיקה, תופעה זו מכונה אפקט דופלר. זו אחת ההוכחות לטבע הגל של הצליל.
