Конус Маха — коническая поверхность, ограничивающая в сверхзвуковом потоке газа область, в которой сосредоточены возмущения (звуковые волны), порождённые точечным источником возмущений — телом, обтекаемым потоком или, что эквивалентно, движущимся в среде со сверхзвуковой скоростью; конус Маха разграничивает возмущённую и невозмущённую области среды. Назван в честь Эрнста Маха , который ввёл это понятие в физику.

Поверхность конуса Маха является огибающей системы звуковых волн, порождённых телом при движении в среде: в соответствии с принципом Гюйгенса поверхность конуса образована интерференцией звуковых волн при их суперпозиции и колебания на поверхности находятся в одной фазе — фазе сжатия, образуя ударную волну .

Угол между образующими конуса и его осью называется углом Маха , он связан с числом Маха следующим соотношением:

${\displaystyle \sin \alpha ={\frac {ct}{vt}}={\frac {c}{v}}={\frac {1}{M}}}$

где:

${\displaystyle \alpha }$ : угол Маха ( φ на картинке )

${\displaystyle c}$ : скорость звука

${\displaystyle v}$ : скорость потока

${\displaystyle M}$ : число Маха

Конусы Маха в виде головных ударных волн конической формы наблюдаются и в межзвёздной среде при движении через неё со сверхзвуковой скоростью пульсаров — остатков сверхновых , обладающих магнитосферой , в некоторых случаях неравномерность плотности среды и, соответственно, скорости звука в ней вызывают отклонение головных ударных волн от идеальной конической формы .

В электродинамике конусу Маха соответствует «конус Черенкова» — коническая огибающая излучения Черенкова , возникающего при движении в среде элементарной частицы со скоростью, превышающей скорость распространения света в среде.

См. также

• Головная ударная волна
• Число Маха
• Эффект Вавилова — Черенкова

Это заготовка статьи по физике . Помогите Википедии, дополнив её.

Примечания

1. Toropina, O. D.; Romanova, M. M.; Lovelace, R. V. E. (2019-04-01). . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 484 (2): 1475—1486. doi : . eISSN . ISSN . Дата обращения: 23 сентября 2020 .