Comprendre l'angle de Mach
* Mach Numéro (M): Il s'agit du rapport de la vitesse de la source (par exemple, un bateau ou un avion) à la vitesse du son dans le milieu (par exemple, l'eau ou l'air).
* angle de mach (θ): Il s'agit de l'angle entre la direction du mouvement de la source et le front d'onde de l'onde d'arc.
la relation
L'angle Mach est déterminé par l'équation suivante:
sin (θ) =1 / m
Cette équation montre que le nombre de Mach (vitesse de la source) augmente:
* L'angle de Mach (θ) diminue: Ce qui signifie que la forme V de la vague de nœud devient plus étroite.
* L'onde d'arc devient plus prononcée: Les vagues sur les bords de la forme V deviennent plus raides et plus élevées.
Exemple visuel
Imaginez un bateau se déplaçant dans l'eau. À des vitesses basse, l'onde d'arc est très large et peu profonde. À mesure que le bateau accélère, l'onde de l'arc devient plus étroite et plus raide, formant une forme en V plus distincte.
Pourquoi cela se produit-il?
La raison de cette relation réside dans la façon dont les ondes se propagent. Lorsqu'un objet se déplace plus vite que la vitesse du son dans un médium, il crée une perturbation qui se déplace vers l'extérieur à la vitesse du son. Étant donné que l'objet se déplace plus rapidement, il "dépasse" sa propre perturbation, entraînant un front d'onde en forme de cône. L'angle de ce cône est l'angle de mach.
en résumé
La forme V d'une onde d'arc est directement liée à la vitesse de la source. Des sources plus rapides produisent des formes en V plus étroites avec des vagues plus raides, tandis que des sources plus lentes créent des vagues plus larges et moins profondes. Il s'agit d'un principe fondamental de la propagation des vagues et peut être observé dans divers contextes, y compris des bateaux sur l'eau, des avions dans l'air et même des objets supersoniques voyageant dans l'espace.
