Sonik Patlama Nedir?
Sonik patlama, ses dalgası kaynağının ses hızında ya da ses hızından daha hızlı biçimde hareket etmesi sonucu oluşan şiddetli ses patlamalarıdır.
Stocktrek Images / Getty Images
Birkaç gün önce Washington DC’de neredeyse deprem etkisi gösteren şiddetli bir patlama sesi meydana gelmişti. Yapılan açıklamalarda patlama sesinin, hava savunma tatbikatları sırasında süpersonik hızda uçan F-16 uçağının neden olduğu sonik patlamadan kaynaklandığı bildirildi. Peki sonik patlama nedir ve patlamanın etkisi neden bu kadar büyük?
Uçaklar havada seyir hâlindeyken her yöne doğru yayılan basınç dalgaları yani ses dalgaları üretir. Bu durumu denizde hareket eden bir geminin suda dalgalar oluşturmasına benzetebiliriz.
petrroudny/iStock
Ses dalgaları, hareket eden bir nesnenin etkisiyle ortamdaki parçacıkların ileri ve geriye doğru titreşmesi sonucu oluşan basınç dalgalarıdır.
Uçaklar havada ilerlerken etraflarında oluşturdukları ses dalgalarını gidiş yönü doğrultusunda sıkıştırmaya başlar. Uçakların hızı ses hızından düşük olduğunda, oluşan ses dalgaları hava aracından daha hızlı hareket ettiği için aracın önünde ilerler. Hava aracı ses hızına ulaştığındaysa ses dalgaları daha hızlı hareket edemediği yani ses hızını aşamadığı için üst üste binerek birikmeye başlar ve dalgalar ses duvarı adı verilen bir bariyer oluşturur. Hava aracı bu bariyeri aştığında yani ses hızını geçtiğinde süpersonik hıza ulaşır.
Ses hızında hareket eden bir uçağın oluşturduğu basınç dalgalarındaki değişim
Sonik patlama; ses dalgası kaynağının ses hızında ya da ses hızından daha hızlı bir biçimde hareket etmesi sonucu oluşan, gök gürültüsüne benzer şiddetli bir ses patlamasıdır. Ses duvarı, ses hızını aşan hava araçlarının etrafında buluta benzer bir görüntü meydana getirir. Koni şeklindeki bu görüntüye Mach konisi denir.
Eliyahu Parypa / iStock
Ses hızını aşan bir jet
Havada hareket ederken uçakların gidiş yönündeki basınç dalgalarını sıkıştırması Doppler etkisi ile açıklanabilir. Doppler etkisi, dalgayı üreten kaynak ile dalganın ulaştığı alıcı arasındaki mesafenin artması veya azalması sonucu dalga boyunda algılanan değişiklik demektir. Örneğin polis araçlarındaki sireni dalga kaynağı, kendimizi dalganın ulaştığı alıcı olarak düşünelim. Araç bize doğru yaklaşırken ve bizden uzaklaşırken siren sesini farklı tonlarda algılarız. Bu durum Doppler etkisi ile olarak isimlendirilir.
Ses hızı, ses dalgalarının belirli bir zamanda katettiği mesafe olarak tanımlanır. Ses farklı ortamlarda farklı hızlarda yayılır. Sesin havada yayılma hızı saatte yaklaşık 1.200 km’dir. Süpersonik yani sesten hızlı hareket edebilen uçaklardan kaynaklanan sonik patlamalar çevredeki bazı yapılara zarar verebilecek kadar güçlü olabilir.
Kaynaklar:
