"Lydløse" objekter og overlydshastighed – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > "Lydløse" objekter og ...

31. december 2010

"Lydløse" objekter og overlydshastighed

Hej Spørg om Fysik
Hej jeg vil gerne vide om et lydløst objekt kan bryde lyd-muren med et brag eller kommer der ikke et brag da objektet er lydløst ?

Med venlig hilsen
M N

 

En genstand der bevæger sig igennem luften med stor hastighed, under lydhastigheden, er normalt ikke lydløs.

Fly præcis ved lydhastighed

Der dannes hvirvler omkring en sådan genstand, og den vil derfor hvisle eller fløjte, altså normalt ikke være lydløs. Når genstanden gennembryder lydmuren vil den skabe en chokfront, som "fejer" hen over det område den passerer. Styrken af denne front afhænger af genstandens fart og størrelse samt form.

Soldater der har markeret på en skydebane ved, at når en kugle træffer høres et skarpt smæld. Det er ikke træfningen af skiven der høres, men overlydsknaldet fra riffelkuglen (ca. 2 gange lydhastigheden), som flyver hen over hovedet på markøren i markørgraven. Tilsvarende beskriver soldater, der har hørt tungt artilleri passerer hen over deres hoveder, at det lyder som et eksprestog, der buldrer hen over himmelen (se de fleste beskrivelser af D-dag).


Det øverste projektil flyver med lydens hastighed. Det nederste projektil flyver ved overlyds-hastighed.

Enhver genstand der bevæger sig med større hastighed end bølgehastigheden i et medium, trækker en chokfront efter sig. Det er det man ser efter en hurtigt sejlende båd i form af en V-formet bølge. Desto hurtigere båden bevæger sig, jo spidsere bliver vinklen i V'et båden trækker efter sig. Man kan direkte ved at måle vinklen finde forholdet imellem bådens hastighed og bølgehastigheden.

Kugle ved overlydshastighed 

Når atomare partikler bevæger sig i et medie f.eks. vand med overlyshastighed, har man samme effekt. Det kan give anledning til lyseffekter, og det kan bruges til at bestemme partikelhastigheden, se også spørgsmålet:

Altså overlydshastighed bevirker at der kommer et overlydsbrag som bestemmes af hastigheden og formen på den hurtigt bevægede genstand. Man kan mindske braget ved at være højt oppe i atmosfæren og ved passende form, men ikke fjerne det. 

Med venlig hilsen
Malte Olsen