que se passe – t-il lorsque quelque chose brise le mur du son?
avril 2001
Le 14 octobre 1946, un petit avion presque de type fusée appelé Bell X-1 a été largué d’un gros B-29. Le capitaine Chuck Yeager a tiré le moteur X – 1 et a été accéléré au-delà du mur du son devenant le premier homme à voyager plus vite que la vitesse du son. La vitesse à laquelle le son se déplace est connue sous le nom de mur du son. La vitesse d’une onde sonore varie en fait avec la température et la densité de l’air, augmentant d’environ 0.,6 m/s pour chaque augmentation de température de degré Centigrade. À 68 ° F, la vitesse du son est d’environ 343 m/s ou 767 mph au niveau de la mer. Exactement pourquoi cette vitesse s’appelle-t-elle le mur du son?
un plan produit un son qui rayonne hors du plan dans toutes les directions. Les ondes qui se propagent devant l’avion sont encombrées par le mouvement de l’avion. À mesure que l’avion approche de la vitesse du son, les « ondes » de pression acoustique s’accumulent les unes sur les autres en comprimant l’air. L’air devant l’avion exerce une force sur l’avion empêchant son mouvement., Lorsque l’avion s’approche de la vitesse du son, il s’approche de cette barrière de pression invisible mise en place par les ondes sonores juste en avant de l’avion. L’air comprimé devant l’avion exerce une force beaucoup plus grande que d’habitude sur l’avion. Il y a une augmentation notable de la traînée aérodynamique sur l’avion à ce stade, d’où la notion de franchir le « mur du son. »Quand un avion dépasse la vitesse du Son, on dit qu’il est supersonique. Souvent, les vitesses supersoniques sont appelées en termes de nombre de Mach. Le nombre de Mach est la vitesse de l’objet divisé par la vitesse du son., Ainsi Mach 3 signifie trois fois la vitesse du son.
Imaginez un bateau qui traverse l’eau. Le bateau pousse l’eau et une crête de vague sort de la proue du bateau et se propage à travers le lac. Cette vague conique visible à la surface de l’eau, appelée front de vague, est similaire à la flèche sonique d’un avion. Lorsqu’un avion vole à des vitesses supersoniques, la pression acoustique forme un cône dont le sommet se trouve au nez de l’avion. Considérez un avion supersonique volant vers vous pendant que vous le regardez du sol., Au départ, vous n’entendez rien parce que l’avion se déplace plus vite que le son lui-même, mais lorsque le cône de pression acoustique arrive à votre oreille, vous entendez un boom. Un objet voyageant dans l’air provoque l’accumulation d’énergie des ondes sonores (air) le long d’une ligne conique (comme la vague de proue d’un bateau) appelée front de vague. Au fur et à mesure que ces ondes s’accumulent, une très grande différence de pression existe sur le front d’onde, appelée onde de choc. Lorsque ce front d’onde passe devant un individu, la différence de pression soudaine ou le changement de pression crée le « boom sonore » que nous entendons.,
Tout ce qui dépasse la vitesse du son crée un « boom sonore », pas seulement les avions. Un avion, une balle ou la pointe d’un bullwhip peuvent créer cet effet; ils produisent tous une fissure. Ce changement de pression créé par le boom sonore peut être très dommageable. Dans le cas des avions, on sait que les ondes de choc brisent les fenêtres des bâtiments. Les ondes de choc ont des applications en dehors de l’aviation. Les calculs rénaux et biliaires sont rompus avec une technique appelée lithotripsie par ondes de choc extracorporelles. Cette technique utilise des ondes qui sont en dehors de notre plage auditive normale, mais qui sont néanmoins encore des ondes., Une onde de choc est produite à l’extérieur du corps et focalisée par un réflecteur afin qu’elle converge sur les pierres. Le stress créé par les ondes de choc provoque la rupture des pierres en petits morceaux qui peuvent ensuite être éliminés.