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

Als een straaljager door de geluidsbarriere gaat hoor je een knal, hoe kan dat?
Straaljager

Heb je wel eens een straaljager zien vliegen? Ze gaan razendsnel. Zo snel zelfs dat ze de geluidsbarriere kunnen doorbreken! Wanneer dat gebeurd hoor je een flinke knal. Wat veroorzaakt dat geluid? Willem Wever weet het!

Dopplereffect

Het antwoord op de vraag heeft te maken met het dopplereffect van geluid. Het dopplereffect is de waargenomen verandering van frequentie van geluid of licht, door het verschil tussen zender en ontvanger. 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.

Lees ook: Hoe maakt een straaljager een scherpe foto?

Kaboem!

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 vliegtuig 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.

Weet je ook...

Hoe een straaljager zo snel kan vliegen?
Hoe weten mensen die kleurenblind zijn dat ze mogen oversteken?

 

 

Challenges