Звуковой удар

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Наблюдатель слышит звук удара, когда волна доходит до него.

Звуковой удар (англ. sonic boom) —  это воздействие на органы чувств и предметы, производимое слабой ударной волной от объекта, движущегося со сверхзвуковой скоростью в атмосфере, например, самолёта или метеорита. Субъективно звуковой удар воспринимается как гром или звук от взрыва[1].

Физика явления[править | править вики-текст]

Тело, движущееся в воздухе со сверхзвуковой скоростью, генерирует ударную волну. Такая ударная волна называется головной ударной волной. На достаточно большом удалении от обтекаемого тела интенсивность этой ударной волны мала[2] , и она пересекает направление набегающего потока под углом, близким к углу Маха, который рассчитывается по формуле

 \sin \alpha = \frac{1}{M} = \frac{c}{v}

где M = v/c — это число Маха, а c — скорость звука при данной температуре. Поэтому ударная волна приобретает характерную конусообразную форму с вершиной в районе переднего края движущегося тела. Этот конус называется конусом Маха.

Когда эта слабая ударная волна достигает поверхности земли, скачок давления на её фронте действует на барабанные перепонки и воспринимается как резкий и громкий хлопок. Поскольку интенсивность конической ударной волны при её движении в атмосфере ослабевает, давление звукового удара зависит от высоты и скорости полёта объекта. В обычных условиях звуковой удар может вызывать неприятные ощущения, но, как правило, не причиняет вреда здоровью и не вызывает никаких разрушений.

При падении челябинского метеорита в 2013 году давление в ударной волне, образовавшейся при входе тела в атмосферу, было достаточным для того, чтобы в домах были выбиты стёкла и возникли разрушения некоторых построек, так как это произошло в достаточной близости от города. Эти разрушения, по сообщениям некоторых СМИ, были вызваны звуковым ударом[3]. Однако строго говоря, воздействие ударных волн большой интенсивности, способных вызвать разрушения зданий и сооружений, уже не относится к звуковому удару. Ударная волна является одним из основных поражающих факторов ядерного взрыва.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Sonic boom (англ.). — статья из Encyclopædia Britannica Online. Проверено 21 января 2014.
  2. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Гидродинамика // Теоретическая физика. — М.: Физматлит, 2001. — Т. VI. — С. 636. — 736 с. — ISBN 5-9221-0121-8
  3. ЧЕЛЯБИНСКИЙ МЕТЕОРИТ В ЗАПАДНЫХ СМИ: ОБЗОР. ИА REX (15.02.2013). Проверено 21 января 2014.