소닉붐 현상의 원인은 무엇인가요?

Question

전투기 등의 비행체가 음속으로 진입할때 소닉붐이라는 현상이 발생하는것으로 알고있는데요.

이런 소닉붐 현상의 원인은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

우선, 소닉 붐(Sonic boom)이란...초음파 비행체나 고속으로 움직이는 물체가 소리의 속도 즉, 음속을 초과할때 내는 소리 현상인데..

어떤 비행체가 음속 이상의 속도로 날아가면서 압축된 공기가 갑작스럽게 이완되면서 발생하는 충격파 소리라고 보시면 되겠습니다.

따라서...이런 현상은..

비행체나 물체가 음속 이상의 속도로 이동하면, 압축된 공기가 뒤따라오면서 밀도가 높아집니다.

이 압축된 공기는 비행체의 경계를 넘어가면서 갑작스럽게 이완되고 확장되죠..

이러한 압축과 이완 과정에서 발생하는 충격파가 소닉 붐 현상을 일으키며, 지상에서는 폭발소리나 폭음과 같이 매우 큰 소리를 초래합니다.

도움이 되셨는지요? ㅎㅎ

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

전투기 등의 비행체가 음속으로 진입할 때 발생하는 소닉붐은 비행체가 공기를 가르며 이동할 때 발생하는 충격파로 인해 발생합니다 비행체가 음속으로 진입할 때 비행체의 앞부분은 음속보다 빠르게 이동하지만 비행체의 뒷부분은 여전히 음속보다 느리게 이동합니다. 이로 인해 비행체의 앞부분과 뒷부분 사이에 공기의 압력차가 발생하고 이 압력차가 충격파로 나타납니다 충격파는 비행체의 앞부분에서 시작하여 뒷부분으로 이동합니다. 충격파가 지면에 도달하면 지면에서 강한 소리가 발생합니다. 이 소리가 바로 소닉붐입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

소닉붐 현상은 초음파 소리의 갑작스러운 폭발 소리를 일컫는 용어입니다. 이러한 소리는 빠르게 움직이는 물체가 초음파를 발생시키면서 발생하는데, 이때 초음파의 파동이 일정한 속도를 넘으면서 갑작스럽게 폭발하는 현상이 일어나기 때문입니다.

예를 들어, 비행기나 고속열차 등의 빠르게 움직이는 운송수단이 초음파를 발생시키면, 초음파는 그 주위를 퍼져나가면서 공기 분자들의 밀도와 압력을 변화시킵니다. 이때 초음파의 파동이 일정한 속도를 넘어설 경우, 단순한 소리가 아닌 폭발 소리를 일으키며, 이를 소닉붐 현상이라고 부릅니다.