In bovenstaande figuur zien we de vorming van schokgolven. Deze golven zijn mechanische golven met een hoge frequentie en energiedichtheid.
De afbeelding hierboven toont ons een vliegtuig dat met dezelfde snelheid reist als geluid, dus we kunnen zien dat het vliegtuig met dezelfde snelheid reist als de golven die erdoor worden geproduceerd. Dus de cirkels raken aan hetzelfde punt, waar alle golffronten optellen en de verstoring in het midden erg groot wordt, wat resulteert in een schokgolf.
In de onderstaande figuur kunnen we zien dat voor een vliegtuig dat sneller vliegt dan de geluidssnelheid, de golftoppen een reeks gerangschikte cirkels vormen. We hebben de vorming van een kegel als we raaklijnen aan de cirkels trekken.
Voor een waarnemer die zich op een punt buiten het door de cirkels bestreken gebied bevindt, wordt geen geluid gedetecteerd. Maar wanneer het gebied dat de cirkels omvat door de waarnemer gaat, zal hij een plotselinge verandering in druk voelen, alsof het een kleine explosie of een schokgolf is.
Schokgolven geproduceerd door een vliegtuig dat sneller vliegt dan de snelheid van het geluid.
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
De snelheden van supersonische vliegtuigen worden gemeten als functie van het geluid in het medium. Ter ere van natuurkundige Ernst Mach wordt deze snelheid mach 1 genoemd. We zeggen dus dat wanneer een vliegtuig met de snelheid van het geluid vliegt, het mach 1 heeft. Als je met mach 2 vliegt, kunnen we zeggen dat dit vliegtuig twee keer zo snel vliegt als het geluid.
In feite kunnen we niet nauwkeurig bepalen (tenzij we weten wat de geluidssnelheid is) op dat punt) de snelheid in km/h of in m/s omdat er variatie is in temperatuur en dichtheid van de heel. Een vliegtuig dat met mach 1 op grote hoogte vliegt, zal zeker met een snelheid lager dan 340 m/s vliegen, dat wil zeggen met 1.224 km/u, aangezien de luchtdichtheid afneemt met de hoogte.
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Brazilië School Team
golven - Fysica - Brazilië School
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Schokgolven"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ondas-choque.htm. Betreden op 27 juni 2021.
