비행기가 소리보다 빨리 날면 왜 쾅 하는 소리가 날까?

Why does a supersonic plane make a sonic boom?

초음속 비행기가 지나가면 왜 «쾅» 하는 소리가 날까요?

무슨 일이 일어났나

비행기는 날면서 둘레 공기를 계속 밀어 압력 물결(소리)을 냅니다 — 소리보다 느리면 이 물결이 비행기 앞으로 먼저 퍼져 나갑니다.

소리보다 빨라지면(마흐 1 을 넘으면) 물결이 앞으로 빠져나가지 못하고 겹쳐, NASA 가 말하는 세고 빠른 압력 뜀(충격파)이 됩니다.

NASA 는 이 충격파들이 합쳐져 비행기 아래 사람들이 듣는 «쾅» 이 되고, 소닉 붐은 한 번이 아니라 비행하는 동안 이어진다고 설명합니다.

NASA 에 따르면 16,764 m(55,000 ft) 높이에서 난 소닉 붐은 땅에 닿기까지 거의 1 분이 걸립니다.

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마하 1.01 로 나란히 나는 T-38 두 대 둘레의 충격파를 슐리렌 방법으로 찍어 비행기 모습과 합친 그림입니다.불러오는 중…🎨 그림

마하 1.01 로 나란히 나는 T-38 두 대 둘레의 충격파를 슐리렌 방법으로 찍어 비행기 모습과 합친 그림입니다.

출처: NASA/ARC/JT Heineck · 퍼블릭 도메인 · NASA 그림 창고 원본 ↗

💡 생활 속 예시

  • NASA 의 X-59 는 «쾅» 대신 조용한 «쿵(thump)» 소리만 내도록 만든 시험 비행기입니다.
  • 해수면 표준 날 공기에서 소리 빠르기는 초속 약 340.2 m 라, 이보다 빠르게 나는 비행기만 소닉 붐을 만듭니다.

확인된 값

소닉 붐이 땅에 닿는 데 거의 1 분 걸리는 비행 높이 (55,000 ft)
16764 m 출처
해수면 표준 날의 소리 빠르기 (761 mph 를 m/s 로 바꿈)
340.2 m/s 출처

교육과정에서는

  • 한국 2022 · 역학과 에너지 · 탄성파와 소리
  • 일본 · 高等学校 物理 (2) 波

출처

이어서 보기

같은 단원 · 파동의 기초

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