stötvågor

Stötvågor är vågor som uppstår när ett impulsartat energitillförsel orsakar en snabb och dramatisk förändring av tryck, temperatur och täthet i ett medium. Vågen färdas med hastighet som ofta överstiger den lokala ljudhastigheten i mediet, vilket gör att vågfronten är nästan discontinuous och följer specifika avsnitt av energidetap och exothermisk uppvärmning bakom fronten. Den bakomliggande regionen är förtryckt jämfört med området framför vågen.

Orsaker till stötvågor inkluderar snabb energ released, till exempel misslyckade eller avfyrade explosioner, supersonisk rörelse hos ett föremål genom ett medium eller plötsliga fas- och fasövergångar i vätskor och gaser. Inom geovetenskapen uppträder stötvågor vid jordbävningar och kraftiga urladdningar i jordens inre. I luft är ett välkänt exempel en sonic boom när ett flygplan passerar ljudets hastighet.

Egenskaperna hos stötvågor styrs av icke-linjäritet och dissipationen i mediet. Vågfronten visar vanligtvis en skarp tryckökning och en ökad temperatur bakom fronten, och analytiskt beskrivs sambanden av Rankine–Hugoniot-liknande villkor som kopplar tryck, täthet och hastighet framför och bakom vågen. Realistiska stötvågor avtar i styrka när de sprids och när de möter gränser eller medier med olika egenskaper.

Användningar och fenomen inkluderar medicinsk litotropsi, icke-destruktiv provning, båg- och akustiska tillämpningar samt seismologi där jordskalevågor ofta betraktas som stötliknande händelser. See also: seismologi, litotrispi, akustik.