A képen egy F/A-18 Hornet repülőgép látható, amint éppen áttöri az általa keltett lökéshullámot. Maga a jelenség része mindennapjainknak, hiszen talán nincs is olyan ember, aki ne hallotta volna már a jelenséget. Látni viszont nagyon kevesen látták még.

A hihetetlen fénykép

Biztosan meghökkentő, de ez a lökéshullám (vagy másnéven fejhullám) egy hajó mozgása során is kialakul. Ha a hajó elég gyorsan halad, akkor a hajó orrhullámai V alakot formálnak. A V szárának egy adott pontjában a hajó egy korábbi helyzetében létrehozott hullám érzékelhető. Szuperszonikusnak akkor mondjuk egy test mozgását, ha gyorsabban halad valamely közegben, mint az általa keltett hanghullámok. A szuperszonikus problémák általában a repülőgépekre, rakétákra és lövedékekre vonatkoznak, amelyek levegőben a hangnál gyorsabban száguldanak. Ebben az esetben a mozgó tárgy gyorsabban hozza létre az újabb és újabb hanghullámokat, mint ahogy azok kitérhetnek az útból, ez hozza létre a hangok koncentrált régióját, az úgynevezett fejhullámot vagy lökéshullámot. A repülőgép, amely gyorsabban repül, mint az általa keltett hanghullám, hasonló jelenséget idéz elő a levegőben. A repülőgép esetében a hullámok hatalmas kúpot alkotnak a V alak helyett, hiszen a gép által keltett hullámok minden irányban terjednek. A kúp felületén nagy nyomáskülönbség van. Ha ez a kúp például egy házhoz érkezik, mennydörgésszerű hang hallható, ez a hangrobbanás. A nyomáskülönbség ekkor olyan nagy is lehet, hogy az ablakok betörnek.

Az emberek azt hiszik, hogy a lökéshullám csak akkor keletkezik, amikor a repülőgép átlépi a hanghatárt. Az igazság azonban az, hogy az egész szuperszonikus útvonal mentén fellép a jelenség. Az első hullámot a gép szárnya váltja ki, a másodikat a gép kormányszerkezete okozza. Talán furcsa, de a repülőgép orra nem okoz fejhullámot. Ennek az az oka, hogy úgy alakították ki, hogy nem fejt ki ellenállást az áramlással szemben.

Hasznos linkek:

• A felvétel a NASA lapján.
• A hangról - angol nyelvű anyag.
• Egy szimulált kísérlet a jelenségről.
• Szintén angol nyelven olvashatsz bővebben a lökéshullámról.
• Egy másik szimulált kísérlet, ahol hallhatod is a "mennydörgést"!
• Egy kis elméleti magyarázatot olvashatsz itt.
• Magyarul pedig a Sulinet digitális órái körül a Hang címűben találsz további információkat.

Berkes István A mindennapok fizikája című könyvében magyarul is olvashatsz a témáról.