schokgolven

Schokgolven zijn snelle compressiegolven die zich door een medium voortplanten met een snelheid hoger dan de lokale geluidssnelheid. Ze ontstaan wanneer een verstoring in druk, temperatuur en dichtheid zo plotseling toeneemt dat het voortplantingsfront niet langer kan volgen en wordt omgezet in een abrupte discontinuïteit in de eigenschappen van het medium. Dit gebeurt in gassen en vloeistoffen en leidt tot plotselinge veranderingen achter het front.

Het mechanisme wordt vaak beschreven met de Rankine–Hugoniot-relaties; de schoksnelheid hangt af van de sterkte van de verstoring en de fysische eigenschappen van het medium. Bij sterke schokken treden grote sprongen in druk, temperatuur en dichtheid op.

Voorbeelden: in de atmosfeer veroorzaken supersonische vliegtuigen en explosies schokgolven die hoorbaar zijn als knallen en drukgolven in de omgeving. In de ruimte en in het interstellaire medium ontstaan schokgolven bij supernova-explosies en in jets; in water kunnen snelle bewegingen of explosies eveneens schokgolven opwekken.

Detectie en toepassingen: schokgolven kunnen worden waargenomen met schlieren- of interferometrie-technieken en gemeten met drukmeters en seismometers. Toepassingen omvatten medische behandeling met gerichte schokgolven, materialenonderzoek en het ontwerp van gebouwen en voertuigen om blastbelasting te weerstaan.

Veiligheids- en impactaspecten: schokgolven kunnen schade veroorzaken aan infrastructuur en levende wezens, afhankelijk van de druk, duur en invalshoek van de belasting.