Fizyka fali uderzeniowej

Fala uderzeniowa, silna fala ciśnienia w dowolnym elastycznym ośrodku, takim jak powietrze, woda lub substancja stała, wytwarzana przez naddźwiękowe samoloty, wybuchy, błyskawice lub inne zjawiska, które powodują gwałtowne zmiany ciśnienia. Fale uderzeniowe różnią się od fal dźwiękowych tym, że przód fali, w którym zachodzi kompresja, jest obszarem nagłej i gwałtownej zmiany naprężenia, gęstości i temperatury. Z tego powodu fale uderzeniowe rozprzestrzeniają się w sposób odmienny od zwykłych fal akustycznych. W szczególności fale uderzeniowe przemieszczają się szybciej niż dźwięk, a ich prędkość rośnie wraz ze wzrostem amplitudy; ale intensywność fali uderzeniowej również maleje szybciej niż fali dźwiękowej, ponieważ część energii fali uderzeniowej jest wydatkowana na podgrzanie ośrodka, w którym się przemieszcza. Amplituda silnej fali uderzeniowej, powstającej w powietrzu przez eksplozję, zmniejsza się prawie jako odwrotny kwadrat odległości, dopóki fala nie stanie się tak słaba, że ​​będzie przestrzegać praw fal akustycznych. Fale uderzeniowe zmieniają właściwości mechaniczne, elektryczne i termiczne ciał stałych, a zatem mogą być wykorzystane do badania równania stanu (relacji między ciśnieniem, temperaturą i objętością) dowolnego materiału.

dźwięk: fale uderzeniowe

Jeśli prędkość źródła jest większa niż prędkość dźwięku, nastąpi inny rodzaj zjawiska falowego: boom dźwiękowy. Boom dźwiękowy