
da WIKIPENDIA l'enciclopedia libera
Il boom sonico
Il boom sonico, chiamato anche bang supersonico, è il suono prodotto dall'onda d'urto generata da un oggetto (ad esempio un aereo) quando esso si muove in un fluido con velocità superiore alla velocità del suono.
Infatti la velocità del suono non è una costante, ma dipende dalle condizioni e dal mezzo in cui il suono si propaga. Per un gas perfetto e caloricamente perfetto (come l'aria, con buona approssimazione) la velocità del suono dipende soltanto dalla temperatura del gas, secondo la relazione
dove γ è il rapporto dei calori specifici del gas, r è la costante specifica dei gas perfetti, e T è la temperatura assoluta. Per esempio, a 15 °C nell'aria il suono viaggia (prendendo γ = 1,4) a circa 340 m/s, nell'acqua a circa 648 m/s, mentre nel ferro la sua velocità di propagazione è di 5 200 m/s.
Esempi di boom sonico si hanno quando un aeroplano vola a velocità superiore a quella del suono in aria, ma anche quando si fa schioccare una frusta. Il suono è in questo caso prodotto dall'estremità della frusta che supera la barriera del suono.
La frusta
Lo schiocco prodotto da una frusta, quando viene usata correttamente, in realtà è un bang sonico. L'estremità della frusta si muove ad una velocità superiore a quella del suono e crea il rumore caratteristico[4]. La frusta è stata quindi la prima invenzione dell'uomo in grado di abbattere il muro del suono.
Le fruste sono realizzate con una struttura che si affina partendo dalla impugnatura fino all'estremità. La punta ha molto meno massa dell'impugnatura, di conseguenza, quando la frusta è fatta schioccare correttamente, l'energia si trasferisce dall'impugnatura all'estremità. La formula per l'energia cinetica
, ci spiega che la velocità della frusta aumenta via via che diminuisce la massa, fino ad arrivare a superare la velocità del suono, creando il caratteristico bang sonico