Hoe komt het dat het geluid een knal geeft als vliegtuigen sneller vliegen?

Antwoord

Beste Emily,

Wanneer een vliegtuig sneller vliegt dan het geluid, dan krijg je een knal te horen. Dit is, inderdaad zoals je papa vertelde, wanneer het vliegtuig door de geluidsmuur of geluidsbarrière vliegt. Om de knal te begrijpen, moet je eerst begrijpen wat ‘geluid’ nu eigenlijk is.

Geluid zijn eigenlijk trillingen die we met ons oor waarnemen. Die trillingen planten zich voort in de vorm van geluidsgolven. Dit is te vergelijken met de voortplanting van watergolven als je bijvoorbeeld een steentje in het water gooit.

De snelheid waarmee geluidsgolven zich voortbewegen is afhankelijk van de stof waarin ze bewegen. In lucht is de geluidssnelheid ongeveer 340 meter per seconde (=1224 km per uur). Als het vliegtuig sneller gaat vliegen dan de geluidssnelheid, dus sneller dan 1224 km per uur, dan ontstaat er een groot verschil in luchtdruk, ook schokgolf genoemd, vooral net voor de neus van het vliegtuig. De geluidsgolven voor de neus van het vliegtuig worden als het ware samengeperst. Zo een schokgolf heeft dan een kegelvorm, met het punt van de kegel aan de neus van het vliegtuig (zie ook ingevoegde figuur).

Dit grote drukverschil vooraan de neus is niets anders dan het heel hard gaan trillen van de lucht. Dit kun je op de grond als een harde knal horen.

Bij vliegtuigen spreekt met vaak over supersonische vliegtuigen of vliegtuigen die de snelheid van Mach 1 overschrijden. Mach 1 is eigenlijk gelijk aan de geluidssnelheid. Een F16 heeft een topsnelheid van ongeveer Mach 2. Een F16 kan dus 2 keer sneller vliegen dan het geluid. De Concorde is een voorbeeld van een passagiersvliegtuig die de geluidsmuur kan doorbreken.