17.16
Weźmy pod uwagę źródło dźwięku, na przykład samolot, poruszający się w kierunku nieruchomego obserwatora z prędkością vs. Jeśli prędkość dźwięku w powietrzu wynosi v, liczba Macha jest definiowana jako stosunek dwóch prędkości.
Jeśli vs jest większe niż v, liczba Macha staje się większa niż jedność, a prędkość nazywa się naddźwiękową. Wówczas, zgodnie ze wzorem Dopplera, obserwowana częstotliwość dźwięku jest ujemna, co jest praktycznie niemożliwe.
Zamiast tego obserwator nie postrzega żadnego dźwięku, dopóki źródło go nie minie.
Fale dźwiękowe interferują konstruktywnie wzdłuż linii trójwymiarowego stożka. W obrębie stożka przeszkadzają destrukcyjnie. W ten sposób krawędź stożka jest ostrym rozdzielaczem obszarów bez dźwięku i destrukcyjnych zakłóceń. Wynikowy wzór nazywa się falą uderzeniową.
Stosując koncepcje geometryczne, sinus kąta stożka jest równy odwrotności liczby Macha.
Nagłe nadejście fali uderzeniowej jest znane jako grzmot dźwiękowy. Ze względu na wysokie ciśnienie, grzmoty dźwiękowe wytwarzane przez poruszające się samoloty mogą rozbijać szyby i szarpać nasze nerwy.
Wyprowadzając wzór Dopplera na obserwowaną częstotliwość fali dźwiękowej, zakłada się, że prędkość dźwięku w ośrodku jest większa niż prędkość źródła…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.