음속을 초과하는 속도로 움직이는 물체가 소닉붐을 일으키는 이유는 무엇인가요?

Question

일상에서 잘 알지 못하는 물리적 현상의 원리를 이해하고 싶었어요. 공기 마저 강하게 통과 해서 그 반응이 후에 터지는 모습이 소닉붐인가요?

Answer 1

안녕하세요.

물체가 음속에 도달하면, 공기 중의 소리 파동들은 물체 앞에서 서로 충돌하고 겹쳐집니다. 이로 인해 물체 앞에 압력이 급격히 증가합니다. 음속을 초과하는 순간, 이 압력파는 충격파로 전환되어 강력한 소리, 즉 소닉붐을 생성합니다. 이 충격파는 물체가 지나간 경로를 따라 급격한 압력 감소를 일으키며, 이는 폭발적인 소리로 들리게 됩니다.
고속으로 이동하는 물체에서 발생하는 소닉붐은 V자 형태의 패턴을 만듭니다. 이는 물체가 이동하는 방향으로부터 대기 중으로 에너지가 방출되는 모습을 나타냅니다. 또, 소닉붐의 강도는 물체의 속도, 크기, 형태에 따라 다양합니다. 또한, 물체와 관찰자의 상대적 위치에 따라 청감되는 소닉붐의 강도가 달라질 수 있습니다.