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07/06/2005

L'onda d'urto

Quando una determinata fonte trasmette una vibrazione sonora, esso, come già osservato, si trasmette nell'aria attraverso onde di propagazione sferiche, alla stessa frequenza (che è quella stessa della vibrazione) e il medesimo "spessore" (o lunghezza d'onda), le quali partono da un centro costituito dalla sorgente sonora e si allargano sempre più man mano che si allontanano dalla stessa, come avviene per le onde generate in uno stagno dalla caduta di un sasso.

Quando invece il velivolo procede alla velocità del suono o superiore, le onde di propagazione generate dal suo movimento si sovrappongono nella zona antistante allo aereo, ammassandosi nel punto di tangenza e dando luogo ad una onda d'urto che a sua volta dà luogo alla resistenza di compressione.

Il numero di mach

Le velocità di volo uguali o superiori a quella del suono si misurano con il numero di Mach (dal nome del fisico austriaco Ernesto Mach) e con i suoi multipli; quelle prossime alle velocità del suono si misurano in frazioni di Mach.

Il numero di Mach esprime il rapporto fra la velocità dell'aereo rispetto all'aria e la velocità del suono alla quota di volo. Si ha quindi la velocità di un Mach quando la velocità dell'aereo è uguale a quella del suono.

Cono di mach

Quando un aereo vola ad una velocità superiore a quella del suono, le onde di propagazione che genera avanzando, avendo una velocità inferiore a quella dell'aereo, rimangono arretrate rispetto a quest'ultimo e non si propagano più anche davanti ad esso, come avviene nel volo subsonico.

Cosicché, nella zona posteriore dell'aereo si forma una serie di onde di propagazione di forma sferica che hanno ampiezza crescente man mano che si allontanano dal punto in cui sono generate. Congiungendone le estremità, si ha la forma di un cono che ha per vertice la prua dell'aereo, detto cono di Mach.

Per il fenomeno di compressione già descritto, all'interno del cono di Mach e specialmente in prossimità della sua superficie, le onde di propagazione si intersecano e si sovrappongono producendo una serie di onde d'urto, che accompagnano il velivolo nel suo movimento.