lydmurens brag

Hvordan opstår lydmurens brag?

Når et fly flyver hurtigere end lyden, bryder det med lydmuren. Men hvad er det egentlig, der sker, når lydmuren brydes?

Når et fly flyver hurtigere end lyden, bryder det med lydmuren. Men hvad er det egentlig, der sker, når lydmuren brydes?

Shutterstock

Når du hører motorlyden fra et fly, er det bølger af lyd, der spreder sig som usynlige ringe fra lydkilden. Lyd er nemlig trykbølger, og det, vi hører som lyd, er frekvensen af trykbølgerne.

Når flyet bevæger sig fremad, bliver lydbølgerne foran flyet trykket sammen, fordi lydkilden nærmer sig de lydbølger, den tidligere har sendt afsted.

Det resulterer i en højere frekvens foran flyet og en lavere frekvens bagved flyet. Den frekvens, lydbølgen observeres med, afhænger altså af lydkilden og af den, der observerer.

Dette fænomen kaldes for dopplereffekten, og det er denne effekt, der kan forklare, hvorfor et fly kan bryde lydmuren.

VIDEO: Lær mere om dopplereffekten

Hvornår bryder et fly med lydmuren?

I takt med at flyets hastighed stiger, bliver der foran flyet kortere mellem lydbølgernes top og bund og lydens frekvens bliver højere.

Når flyet kommer op på lydens hastighed, er lydbølgerne foran flyet trykket så tæt sammen, at de danner en slags mur i form af en chokbølge. Det er det, man kalder for lydmuren.

Lydens hastighed afhænger både af temperaturen og af det materiale, lyden trænger igennem. I luft ved 15 grader er lydens hastighed 340 meter i sekundet svarende til 1224 kilometer i timen.

I højere luftlag, hvor luften er væsentligt koldere, vil lydens hastighed være lavere.

I 10 kilometers højde kan der for eksempel være 60 minusgrader, og et fly i denne højde vil i det tilfælde kun behøve at flyve 1062 kilometer i timen for at bryde lydmuren.

And laver ringe i vandet

De bølger, der dannes i kølvandet på anden, ligner de lydbølger, der opstår i halen på et fly, der bryder med lydmuren.

© Shutterstock

Lydbølger kan sammenlignes med bølger i vand

Man kan sammenligne lydbølger med bølger i vand. Når en and svømmer rundt i sin andedam, spreder vandet sig i ringe rundt om anden.

Som anden svømmer fremad, vil nye bølger opstå i takt med, at de første bølger spreder sig i en større og større radius. Svømmer anden hurtigt nok, vil de nye bølger indhente den første bølge.

Ligesom bølger i vand består lyd af bølger, der forplanter sig gennem et stof. Når den ene bølge indhenter den anden øges trykket, og der opstår en chokbølgefront, hvilket er det, man kalder for lydmuren.

Hvorfor kommer der et brag, når et fly bryder lydmuren?

Når et fly bryder lydmuren, opstår der et kraftigt brag. Det skyldes, at flyet i dette øjeblik indhenter sin egen lyd.

Når flyet indhenter de lydbølger, det tidligere har udsendt, er lydbølgerne trykket så tæt sammen, at der ikke er nogen lyd foran flyet. Det skaber store trykforskelle, der nede på jorden opleves som overlydsbrag.

VIDEO: Se og hør et fly bryde lydmuren

Et fly, der bevæger sig hurtigere end lyden, trækker en hale af overlydsbrag efter sig. Braget er så kraftigt, at det supersoniske passagerfly Concorden først måtte bryde lydmuren, når den var over havet.

Concorde-passagerfly

Her ses et British Airways Concorde-fly.

© Shutterstock

Concorden er verdens hurtigste passagerfly

Concorden var et supersonisk fly, der kunne flyve med overlydsfart. Concorde-fly produceres ikke længere, men har stadig rekorden som verdens hurtigste passagerfly.

Flyet kunne ikke blot flyve hurtigere end lydens hastighed, men var dobbelt så hurtig som lyden med en rekordhastighed på 2.179 kilometer i timen.

Concorden fløj kommercielle flyvninger i 27 år, men i 2003 lettede et Concorde-fly for sidste gang. Det kunne ikke betale sig at få det olieslugende fartøj i luften, og desuden var folk bekymrede over de støjgener, flyets høje fart medførte.

LÆS OGSÅ: Verdens hurtigste passagerfly skal bryde lydmuren med madaffald som brændstof

Lydmuren kan også ses

Lydmuren er ikke en egentlig mur, men ligner snarere en tragt. Lydmuren er normalt usynlig, men under de rigtige vejrforhold er det muligt at se lydmuren.

I så fald vil man se en kegleformet sky, som flyet trækker efter sig. Jo hurtigere flyet bevæger sig, jo spidsere bliver skyen.

Fly bryder lydmuren

Under de rigtige vejrforhold kan man se lydmuren i form af en kegleformet sky.

© Shutterstock

Skyen består af bittesmå vanddråber og opstår ved, at luften er trykket så meget sammen, at vandet fortættes og danner en sky.

Dette fænomen kan observeres, når et fly bryder lydmuren, men den kegleformede sky kan også opstå, selvom et fly ikke bryder lydmuren.