Comprensione della relazione:
* Numero Mach: Il rapporto tra la velocità della sorgente (V) e la velocità del suono (C) è noto come numero Mach (M =V/C).
* cono mach: La forma a V di un'onda d'urto è chiamata cono mach. L'angolo del cono (θ) è direttamente correlato al numero Mach.
La formula:
La relazione tra il numero di Mach e l'angolo del cono è data da:
sin (θ) =1/m
Spiegazione:
* velocità subsoniche (m <1): Quando la velocità della fonte è inferiore alla velocità del suono, non si è formata alcuna onda di shock. Le onde sonore viaggiano più velocemente della fonte e non viene creato nessun cono.
* velocità sonica (m =1): Alla velocità del suono, la fonte e le onde sonore viaggiano alla stessa velocità. Il cono Mach si degenera in un piano piatto e non esiste una forma a V distinta.
* velocità supersonic (M> 1): Quando la velocità della fonte supera la velocità del suono, si forma un cono mach distinto. Più velocemente la sorgente viaggia, più piccolo è l'angolo del cono mach. Ciò significa che un numero Mach più elevato si traduce in una forma a V più ristretta.
Visualizzazione della relazione:
Immagina un getto supersonico che vola in alto. Le onde d'urto dal getto creano un boom sonoro che senti a terra. La forma a V delle onde d'urto è il cono mach e più stretto è l'angolo, più veloce è il getto viaggiando.
Punti chiave:
* La forma a V di un'onda d'urto è sempre simmetrica sulla direzione del movimento della sorgente.
* L'onda d'urto è un'onda di pressione e può essere ascoltata come un boom sonoro.
* Il numero Mach è un fattore cruciale nel determinare la forma e le caratteristiche dell'onda d'urto.
Conclusione:
La forma a V di un'onda d'urto è il risultato diretto della velocità della sorgente rispetto alla velocità del suono. Più velocemente la sorgente viaggia, più stretto l'angolo del cono Mach, risultando in una forma a V più pronunciata. Questa relazione è fondamentale per comprendere le dinamiche del volo supersonico e di altri fenomeni ad alta velocità.
