Hva som skjer når noe som bryter lydmuren?
April 2001
På oktober 14, 1946, en liten, nesten rakett type plan som kalles Bell X-1 var falt fra en stor B-29. Capt. Chuck Yeager sparket X-1 motor og ble akselerert siste lydmuren å bli det første mennesket til å reise raskere enn lydens hastighet. Hastigheten som lyden reiser er kjent som lydmuren. Hastigheten av en lydbølge faktisk varierer med temperatur og luft tetthet, økt om 0.,6 m/s for hver grad Celsius temperatur økning. Ved 68° F lydens hastighet er ca 343 m/s eller 767 km / t på havet. Nøyaktig hvorfor er dette hastighet kalt lydmuren?
Et fly produserer lyd som stråler ut fra fly i alle retninger. Bølgene forplanter foran flyet bli trangt sammen ved bevegelse av flyet. Som flyet tilnærminger lydens hastighet, lyd trykk «bølger» hoper seg opp på hverandre for å komprimere luft. Luften foran flyet utøver en kraft på flyet som hindrer dens bevegelse., Som flyet nærmer speed of sound, den tilnærminger denne usynlige press barriere satt opp av lyd bølger rett i forkant av flyet. Den komprimerte luften foran flyet utøver et mye større enn vanlig force på flyet. Det er en merkbar økning i aerodynamisk luftmotstand på flyet på dette punktet, derav begrepet bryte gjennom «lydmuren.»Når et fly overstiger lydens hastighet, kan det sies å være supersonisk. Ofte supersoniske hastigheter er referert til i form av en Mach nummer. Mach nummer er hastigheten på objektet delt av lydens hastighet., Dermed Mach 3 betyr tre ganger lydens hastighet.
Tenk deg en båt som reiser gjennom vannet. Båten presser vannet og en wave crest går ut fra baugen av båten og sprer seg over innsjøen. Denne koniske bue-bølge synlig på overflaten av vannet, kalles en bølge-fronten, er lik et fly er sonic boom. Når et fly flyr i supersonisk hastighet lydtrykk danner en membran som vertex er på nesen av flyet. Vurdere en supersonisk fly som flyr mot deg mens du ser opp på den fra bakken., I utgangspunktet, du hører ingenting fordi flyet beveger seg raskere enn lyden i seg selv, men når lydtrykk membran kommer på øret hører du en boom. Et objekt som reiser gjennom luften fører til lyd bølge-energien (luft) til å hope seg opp langs en konisk linje (som baugen bølge av en båt) kalles en bølge-fronten. Som disse bølgene hoper seg opp, et veldig stort press forskjell på tvers av bølge-forsiden, som er kalt en sjokkbølge. Som denne bølgen-foran passerer et individ, den plutselige differansetrykk eller endring i trykket skaper «sonic boom» som vi hører.,
Noe overstiger hastigheten til lyden skaper en «sonic boom», ikke bare fly. Et fly, en kule, eller spissen av en bullwhip kan skape denne effekten, de produserer en sprekk. Dette trykket endre laget av sonic boom kan være ganske skadelig. I tilfelle av fly, sjokkbølger har vært kjent for å bryte vinduer i bygninger. Sjokkbølger har programmer utenfor luftfart. Nyre-og gallestein er brutt opp med en teknikk som kalles ekstrakorporal sjokk-wave lithotripsy. Denne teknikken bruker bølger som er utenfor vår normal hørsel område men likevel er fortsatt bølger., En sjokkbølge er produsert utenfor kroppen og fokusert med en reflektor, slik at den konvergerer på steinene. Stress er opprettet av sjokkbølger årsaker steiner for å bli knust i små biter, som deretter kan bli eliminert.