Sonic booms2

شوک صوتی فقط در لحظه عبور جسم از سرعت صدا اتفاق نمی افتد. و همچنین از همه جهات ناشی از جسم مافوق صوت شنیده نمی شود. بلکه رونق یک اثر مداوم است که هنگام جسم در حال حرکت با سرعت مافوق صوت است. اما فقط ناظران را تحت تأثیر قرار می دهد که در نقطه ای قرار دارند که منطقه ای را به شکل یک مخروط هندسی در پشت جسم قطع می کند. با حرکت جسم ، این ناحیه مخروطی نیز به پشت آن حرکت می کند و هنگامی که مخروط از روی ناظر عبور می کند ، به طور خلاصه شوک را تجربه می کنند.

چرا به دلیل مولکول های گاز ،شوک صوتی را نمی شنویم؟
من محاسبه مولکولهای ایده آل گاز را در یک جعبه برای مولکولهای O2 با دمای T = 300K و حجمV = 100cc انجام می دادم و دیدم که v = 445m / s است.
سوال من این است ، چرا وقتی در یک روز خوب بیرون هستیم ، دائماً رونق صوتی نمی شنویم؟ آیا دلیلش این است که مولکول های گاز دائماً با هم برخورد می کنند؟ حتی اگر یک جعبه مولکول گاز داشته باشیم ، صداهای ترک خوردنی از آن نمی شنوید. آیا این مسئله صرفاً اندازه است ، جایی که ذرات گاز خیلی کوچک هستند؟شوک صوتی هنگامی تولید می شود که جسم ماکروسکوپی سریعتر از سرعت صوت موجود در آن گاز از طریق گاز حرکت کند. این به دلیل یک موج شوک است ، که یک تغییر ناگهانی فشار در گاز است. این یک رفتار گاز به صورت فله ای است.
حرکات حرارتی مولکولهای گاز باعث ایجاد شوک صوتی نمی شود زیرا (الف) در جهت تصادفی قرار دارند ، همبستگی ندارند و (ب) یک مولکول منفرد برای ایجاد رفتارهای بزرگ مانندشوک صوتی بسیار کوچک است.
اجسام ماکروسکوپی مانند هواپیما در هوا حرکت می کنند. اما مولکول ها از چه طریق حرکت می کنند؟ پاسخ فضای خالی است ، زیرا این همان چیزی است که مولکول ها را جدا می کند. بنابراین وسیله ای که اجسام ماکروسکوپی باعث شوک صوتی می شود (تشکیل موج ضربه ای در هوا) در مورد مولکول ها وجود ندارد.
وجود فضای خالی زیاد در هوا مانع از حرکت امواج صوتی نمی شود ، زیرا می توان موج را سرعتهای کوچک هماهنگ تصور کرد که روی حرکت تصادفی بسیاری از مولکول ها سوار شده اند و این سرعت های کوچک هنگام برخورد مولکول ها منتقل می شوند .
یک جسم ماکروسکوپی می تواند این سرعتهای سازمان یافته (هماهنگ) را به مولکولهای یک ناحیه محدود بدهد و بنابراین امواج می توانند از آن انتشار پیدا کنند. حرکات تصادفی مولکولها به طور واضح با هم هماهنگ نیستند و نمی توانند موجی را تشکیل دهند ، اما هنوز موج ضربه ای نیست.
آیا سیارک ها هنگام ورود به جو شوک صوتی ایجاد می کنند؟اگر یک گلوله آتشین بسیار روشن ، معمولاً بزرگتر از 8- ، به استراتوسفر ، زیر ارتفاع حدود 50 کیلومتری (30 مایل) نفوذ کند و به صورت بولید منفجر شود ، این احتمال وجود دارد که بوم های صوتی در زمین زیر شنیده شود . اگر بولید در زاویه ارتفاع حدود 45 درجه یا بیشتر برای ناظر رخ دهد ، این احتمال بیشتر است و اگر بولید از بالای سر (اگرچه هنوز ممکن است) یا نزدیک به افق رخ دهد ، احتمال آن کمتر است