Életünk, 1996 (1. évfolyam, 1-22. szám)
1996-01-17 / 3. szám
1986. gprilis 2-an a TWA legitarsasag repiilogepe mintegy 3000 m magasan Gorogorszag felett repult, amikor egy bomba robbant a fedelzeten. A gep torzsen tamadt lyukon keresztul negy utas kirepiilt - „kiszivodott” - a gepbol, es szornyethalt. (Nehany hettel korabban egy ehhez hasonlo esetet lathattunk a teveben, az AIRPORT-filmsorozat egyik epizodjaban.) Vajon mi okozza ezt a szivohatast? A — elso gondolatunk az lehet, hogy a r\L lyukon hirtelen kiaramlo levego sodorta magaval a szerencsetlen utasokat. Ez nagyjaban igaz is. No, de miert aramlik ki a levego az utasterbol? Es milyen gyors lehet ez a legmozgas? LYUK A REPULOGEPEN A levego aramlasat a lyuk ket oldalan levo nyomasviszonyoknak, pontosabban legnyomasoknak a kulonbsege hatarozza meg. A levego nyilvan a nagyobb nyomasu oldalrol aramlik a kisebb nyomasu hely fele. A repulogep belsejeben felszallaskor korulbelul akkora volt a legnyomas, mint a tengerszinten merheto atlagos ertek - tekintsuk ezt egysegnyinek. (Regebben csakugyan ez volt a nyomas egysege; a ma hasznalt Sl-rendszerben ez korulbelul 0,1 Mpa-nakfelel meg.) Ahogy a repulogep felemelkedik, a korulotte levo nyomas a magassag miatt egyre kisebb lesz. (Kozismert jelenseg, hogy a magas hegyeken kisebb a legnyomas, mint a tengerszinten, s emiatt ott peldaul hamarabb forr fel a viz.) Egy 1cm2 keresztmetszetu es 1 km magas legoszlopnak a terfogata 100 I, a sulya pedig 1 N. Ez korulbelul egytizede a tengerszinten merheto legnyomas altal 1 cm2-re kifejtett nyomoerdnek, ami annyit jelent, hogy a legnyomas 1 km magasan mintegy 10 szazalekkal kisebb, mint a tengerszinten. Ha meg foljebb emelkedunk, a kovetkezo 1 km-en a nyomas ismet 10 szazaleknyit csokken, es igy tovabb (1. abra). (A valosagban a helyzet bonyolultabb, hiszen a levego homerseklete szinten valtozik a magassagtol fuggoen.) A grafikonokrol leolvashatjuk, hogy 3000 m magasan 0,3 egysegnyivel kisebb a legnyomas, mint a tengerszinten. Ekkora nyomaskulonbseg a repulogep torzsenek minden m2-ere 3 t-nak megfelelo nyomoerdvel hat! Eppen emiatt - vagyis, hogy a nyomaskulonbseg ne tegyen kart a repulogep szerkezeteben - felszallas kozben fokozatosan csokkentik a belso legnyomast, de nem pontosan a kintivel azonosra, hanem nagyjabol az 1500 m-es magassagnak megfelelo ertekre. Ezt a nyomascsokkentest erzekeli a fulunk dobhartyaja, avagy a zsebunkben szivarogni kezdo toltdtoll. 1. abra: A legnyomas a magassaggal aranyosan csokken (a fiiggoleges tengelyen a nyomast a tengerszinten mert ertekhez viszonyitva tuntettuk fel) 2. abra: A cso keskenyebb szakaszan, ott, ahol a folyadek sebesebben aramlik, kisebb a nyomas (a fekete nyilak a sebesseg nagysagat jelzik) A repulogep oldalan hirtelen tamado lyuk kozeleben az emberekre kivulrol 0,7 egysegnyi, belulrol pedig 0,85 egysegnyi nyomas hat. Ha egy embernek az oldalrol nezett keresztmetszete mondjuk 0,5 m2, a nyomaskuldnbsegbdl fakadoan 7,5 mazsanyi sulynak megfelelo ero huzza ot a lyuk iranyaba! Miert nem erzekeljtik ezt az oriasi erdt olyankor, amikor felmaszunk egy 1500 m magas hegy tetejere? Azert, mert ilyenkor nem hirtelen bukkanunk ki egy normal legnyomasu lyukbol a hegyteton, hanem lassan, fokozatosan es minden oldalrol egyforman csokken korulottunk a legnyomas. A repuldgep-katasztrofa soran a magassagbol adodo nyomaskulonbsegen kivul volt meg egy masik tenyezo is, amely kozrejatszott a szivohatas kialakulasaban: a repulogep sebessege. A gazok (es hasonlokeppen a folyadekok) aramlasanak az az egyik sajatsaga, hogy ahol fokozodik az aramlas sebessege, ott csokken a gaz nyomasa (2. abra). Ennek az elvnek az alapjan mukodik a kezi pumpas hajlakkszoro vagy a festekporlaszto; ezekben egy vekony cso felett elfujt levego kiszippantja a folyadekot a tartalybol, s egyuttal szet is porlasztja azt. Kiszamithatjuk, hogy peldaul egy 700 km/ora sebessegu aramlas mintegy 0,2 egysegnyi nyomaskulonbsegnek felel meg, vagyis akkoranak, amekkora a 2000 m-es magassagkulonbsegbol adodna. Ez nagysagrendileg ugyanakkora szivohatast okoz, mint az eddig targyalt nyomaskulonbseg. A nagysagrendek erzekeltetesere gondoljuk el, mi tortenik akkor, ha egy hirtelen tamadt lyuk egyik oldalan 0,15+0,2=0,35 egysegnyivel nagyobb a nyomas, mint a masik oldalon. (Az egyik ertek a magassagkulonbsegbol, a masik a repulogep sebessegebol adodik.) Grafikonunk szerint ez a nyomas 4 km-es magassagnak felel meg. Ekkora nyomaskulonbseg hatasara a levego eppen akkora sebesseggel kezd aramlani a lyukon, amekkora sebesseggel egy 4 km-rol leeso test erne foldet, ha nem fekezne a kozegellenallas. Ez a sebesseg pedig alig kisebb, mint 300 m masodpercenkent, vagyis mintegy 1000 km orankent. (Az idojarasjelentesekben neha szereplo 100 km/ora sebessegu szel mar nagyon eros!) Igaz ugyan, hogy ez a „szel” csupan nehany masodpercig, a nyomas kiegyenlitodesenek idotartamaig fuj, de nagysaga, pusztitdereje, targyakat es embereket magaval ragado hatasa oriasi. GNADIG PETER
