Als een straaljager door de geluids barriere gaat hoor je een knal, hoe kan dat?

Een echte natuurkundevraag die alles te maken heeft met het Dopplereffect van geluid. Geluid komt in golfjes naar je toe (geluidsgolven). Uit de relativiteitstheorie van Einstein blijkt dat niets sneller kan gaan dan het licht. Ooit dacht men dat ook niets sneller kon dan het geluid, maar dit bleek niet te kloppen. Bijvoorbeeld straaljagers en concordes kunnen wel sneller dan het geluid.
Soms hoor je een vreselijke knal als je buiten bent. Dit kan veroorzaakt worden door een straaljager. De snelheid van de straaljager is dan zo hoog dat hij door de geluidsbarrière gaat. De knal ontstaat doordat de straaljager korte tijd even hard vliegt als de geluidssnelheid. Het geluid wordt zo opgehoopt, dat je een knal hoort.
In de luchtvaart heet de knal de 'sonic boom'. De knal wordt veroorzaakt door de optelling van alle trillingen gedurende een korte periode van het geluid wat voor de straaljager uit reist. De golf wordt steeds verder 'in elkaar gedrukt' tot golflengte '0'. Dan hoor je een enorme knal. Die hoor je ook maar één keer. De 'lengte' van die enorme knal wordt bepaald door de snelheid waarmee de geluidsbarrière doorbroken wordt. Als je met exact de geluidssnelheid zou blijven vliegen zou dat een constant oorverdovend lawaai geven. In de vliegtuigindustrie wil men de 'sonic boom' zo kort mogelijk houden omdat de krachten die inwerken op het vlietuig gigantisch zijn. Het vliegtuig zou spontaan uit elkaar vallen. Het is dus belangrijk dat een vliegtuig, wil de piloot sneller dan het geluid vliegen, zo snel mogelijk sneller dan het geluid vliegt.

Over deze vraag
Ingediend door madelief v.Vlijmen
Motivatie:
Op school hadden wij het hier over en niemand had hier een verklaring voor.


Laatste wijziging: 03-06-2008