音を出さないのになぜ衝撃波が発生するのか

質問

音速を超える飛行機が衝撃波を出すのは飛行機がエンジン音を出すからだと思って
いました。ホイヘンスの原理によって音波が波面を作り、それが衝撃波になると
理解していました。

しかし銃で撃つ弾丸も衝撃波を出すのだそうです。弾丸は音を出さないのに
なぜ衝撃波を出すのでしょうか。この前のロシアに落ちた隕石も衝撃波を
出しましたが、隕石は音を出さないと思います。

　音を出さないのになぜ衝撃波が出るのでしょうが。
　また、ソニックブームと呼ばれる現象と衝撃波はどう違うのでしょうか？

ご回答よろしくお願いいたします。

回答No.4

ORUKA1951 · ベストアンサー

衝撃波も波の一種で、必ずしも音には限らないのですが音だけについて考えると。
音は媒体を伝わる波です。ホイヘンスの原理は良く分かりやすいように横波で説明されていますが、音は圧力が伝わる（縦）波です。
　ある点の圧力が高くなると、その圧力は媒体の構成粒子の反発/衝突によって周囲に広がっていきますが、その伝搬速度は媒体固有の速度（音速）になります。
　もし、その圧力の発生源がその速度を超えると円錐状にホイヘンスの原理により圧力の高い部分が重なってしまいます。その重なった円錐面が衝撃波と呼ばれる部分です。したがって、
「弾丸は音を出さないのに・・・・隕石も・・・音を出さないと思います。」
という前提がそもそも間違っています。
　弾丸も隕石もその先端や後端などでは圧力の変化がありますから、その圧力変化は音として伝播していきます。弾丸も隕石も音を出しています。

　航空機の衝撃波も機体や翼の先端の圧力変化による音（圧力の伝搬／粗密波）が伝わる速度よりも、音源（発生源）が早く移動するために発生します。

　これは音波に限らず水面の波でも起きます。水面の波の発生源が波の進行速度より速いと衝撃波（これは音の衝撃波ではありません）が発生している事は観察されているのでは・・・モーターボートの先端と後端によく見られますね。
・モーターボートの波（水面波の伝搬速度より船の速度が大きい--水面波の衝撃波）
・チェレンコフ光（その媒体中の光速よりも粒子の速度が速い--電磁波の衝撃波）

回答No.5

foomufoomu

音、出てますよ。
棒を振り回すと、「ヒュッ」「ブンッ」「シュッ」という音が出るでしょう。
それと同じです。空気をかき分けるようにして物体が動けば、必ず音が出ます。

回答No.3

noname#215107

衝撃波は、媒質中の波の伝播速度を超える速度の物体があると発生します。

エンジンがついていない飛行機でも、音速で飛行させると衝撃波が発生します。

回答No.2

Maria-Ludwig

それ、僕も思った事ありました。
いつ疑問に感じたのか…
スーパーマン観てる時に、ソニックブームなのかバイパーコーンなのか定かじゃないですが、それっぽいのが描かれてて、あれえ？コイツエンジンで推力得てんじゃないのに、何で衝撃波が出てるんだ？
ってな感じでした。
↓
雷と隕石って、同じ理屈か？本当に？

回答No.1

limit3000

空気に圧力が加わるから・・

雷が鳴る原理と一緒です