Ses dalgalarının yayılma hızı sınırlı olduğu için hareket eden ses kaynakları yaydıkları ses dalgalarını yakalamaya başlayabilir. Nesnenin hızı sonik hıza (ses dalgalarının yerel hızı) yükseldikçe, bu ses dalgaları nesnenin önünde birikmeye başlar. Nesne yeterli ivmeye sahipse, bu ses dalgaları bariyerini aşabilir ve yayılan sesin önüne geçebilir. Nesne tüm basıncı aşarken basınçtaki değişiklik ve önündeki ses dalgaları yerde bir patlama veya sonik patlama olarak duyulur.
Süpersonik hızlarda (yerel ses hızından daha yüksek olanlar), nesne ürettiği sesten daha hızlı hareket ettiği için gözlemciye yaklaşırken ses duyulmaz. Ancak nesne geçtikten sonra gözlemci, nesneden yayılan ses dalgalarını duyabilecektir. Bu zaman dilimlerine genellikle sessizlik bölgesi ve eylem bölgesi denir. Nesne gözlemcinin üzerinden geçtiğinde, basınç bozucu dalgalar (Mach dalgaları) zemine doğru yayılarak bir ses patlamasına neden olur. Bum sesinin duyulduğu bölgeye bom halısı denir. Bomun yoğunluğu doğrudan uçuş yolunun altında en fazladır ve yolun her iki yanında azalır.[1]
Bir uçak, uçaktan her yöne yayılan bir ses üretir. Uçağın önünde yayılan dalgalar, uçağın hareketiyle birlikte kalabalıklaşır. Uçak ses hızına yaklaştıkça, ses basıncı "dalgaları" havayı sıkıştırarak birbiri üzerine yığılır. Uçağın önündeki hava, uçağa hareketini engelleyen bir kuvvet uygular. Uçak ses hızına yaklaştıkça, ses dalgalarının uçağın hemen önünde oluşturduğu bu görünmez basınç bariyerine yaklaşır. Uçağın önündeki basınçlı hava, uçağa normalden çok daha büyük bir kuvvet uygular. Bu noktada uçaktaki aerodinamik sürüklemede gözle görülür bir artış olur, dolayısıyla "ses bariyerini" aşma kavramı da buradan gelir. Bir uçak ses hızını aştığında süpersonik olduğu söylenir. Genellikle süpersonik hızlar, bir Mach sayısı cinsinden ifade edilir. Mach sayısı, cismin hızının ses hızına bölümüdür. Böylece Mach 3, ses hızının üç katı anlamına gelir.
Suda yol alan bir tekne hayal edin. Tekne suyu iter ve teknenin pruvasından bir dalga tepesi çıkar ve göl boyunca yayılır. Dalga cephesi olarak adlandırılan, su yüzeyinde görülebilen bu konik yay dalgası, bir uçağın sonik patlamasına benzer. Bir uçak süpersonik hızlarda uçarken ses basıncı, tepe noktası uçağın burnunda olan bir koni oluşturur. Siz ona yerden bakarken size doğru uçan süpersonik bir uçak düşünün. Başlangıçta, uçak sesin kendisinden daha hızlı hareket ettiği için hiçbir şey duymazsınız, ancak ses basınç konisi kulağınıza ulaştığında bir patlama sesi duyarsınız. Havada hareket eden bir nesne, ses dalgası enerjisinin (hava) dalga cephesi adı verilen konik bir çizgi (bir teknenin pruva dalgası gibi) boyunca birikmesine neden olur. Bu dalgalar biriktikçe, dalga cephesi boyunca şok dalgası adı verilen çok büyük bir basınç farkı vardır. Bu dalga cephesi bir bireyi geçerken, ani basınç farkı veya basınçtaki değişiklik, duyduğumuz "sonik patlamayı" yaratır.
Sadece uçaklar değil, ses hızını aşan her şey bir "ses patlaması" yaratır. Bir uçak, bir mermi veya bir kamçının ucu bu etkiyi yaratabilir; hepsi bir çatlak üretir. Sonik patlamanın yarattığı bu basınç değişikliği oldukça zarar verici olabilir. Uçaklar söz konusu olduğunda, şok dalgalarının binalardaki camları kırdığı bilinmektedir.[2]
https://youtube.com/shorts/yAa36n1GEew?feature=share3
Bu videoya bakarsan daha iyi anlayabilirsin.
Kaynaklar
- Scientific American. What Happens When An Aircraft Breaks The Sound Barrier?. (11 Mart 2002). Alındığı Tarih: 20 Haziran 2023. Alındığı Yer: Scientific American | Arşiv Bağlantısı
- uu. What Happens When Something Breaks The Sound Barrier? | Science Guys | Union University, A Christian College In Tennessee. Alındığı Tarih: 20 Haziran 2023. Alındığı Yer: Union University | Arşiv Bağlantısı
