For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for גל הלם.

גל הלם

תצלום של גל הלם הנצרף לגוף על קולי
תצלום של גל הלם הנצרף לגוף על קולי

גל הלם (לפעמים רק הלם) הוא סוג של הפרעה המתקדמת בתווך. גלי הלם מאופיינים על ידי שינוי חד, כמעט בלתי רציף, בתכונות של התווך.[1] בחזית גל ההלם יש תמיד עלייה קיצונית בלחץ, בטמפרטורה ובצפיפות של הזורם. כמו כל הגלים, הוא נושא עמו אנרגיה ויכול להתקדם דרך תווך (מוצק, נוזל, גז ופלזמה). במקרים מסוימים בהיעדר תווך חומרי, למשל באמצעות השדה האלקטרומגנטי.

גל הלם נוצר כאשר קיימת הפרעה בתווך שמתקדמת מהר יותר ממהירות הקול בתווך.[2] קיים אזור המושפע מההפרעה ("יודע" עליה) ואזור סמוך שאינו מושפע כלל, כי המידע על ההפרעה מתפשט במהירות הקול. אפשר לתאר גל הלם כשכבת המעבר בין שני התחומים, התחום המושפע מההפרעה והתחום שאינו מושפע.

כאשר גל הלם מתקדם בתווך, האנרגיה הכוללת נשמרת אולם האנרגיה שיכולה להפוך לעבודה פוחתת והאנטרופיה עולה. אפקט זה מוסיף, למשל, כוח גרר למטוס על קולי.

סוגים של גלי הלם

  • ניצב: בזווית 90° (ניצב) להתקדמות הזעזוע בתווך הנתון.
  • משופע: בזווית מסוימת לכיוון ההתקדמות
  • חרטומי: בחזית התקדמות גל ההלם בגופים קהים, כאשר המהירות באותו תווך עולה על 1 מאך.

זרימה על קולית

גלי הלם המתפשטים בתווך מוצק (הקרקע) ומתקדמים בניצב למוקד הפיצוץ. ניתן לראות את ההלם עצמו על ידי שימוש בשדוגרפיה.
גלי הלם המתפשטים בתווך מוצק (הקרקע) ומתקדמים בניצב למוקד הפיצוץ. ניתן לראות את ההלם עצמו על ידי שימוש בשדוגרפיה.

כאשר גוף או הפרעה נעים מהר יותר ממהירות ה"מידע" עליהם בסביבה נוזלית, נוזלים בסביבת ההתקדמות של ההפרעה לא יוכלו "לדעת" על קיומם טרם הגעת ההפרעה. תכונות נוזל (צפיפות, לחץ, טמפרטורה, מהירות, מספר מאך) משתנות מיידית ברגע המגע עם גל הלם.

על אף שגלי הלם אינם הפרעה רגילה בתווך, ניתן לאפיינם כשינויים חדים בתכונות הגז בסדר גודל של מספר מהלכים חופשיים ממוצעים (מיקרו מטרים אחדים בתנאים אטמוספיריים). גל הלם עשוי להשתנות מגל לא ליניארי לגל ליניארי על פני מרחקים גדולים, ותוך כדי התנועה באוויר הוא מתנוון והופך לגל קול תוך איבוד אנרגיה. זו הסיבה שגלי הלם נשמעים באוויר כצליל פיצוץ מעומעם. לרוב, גל הלם נשמע כמו בום על קולי, שנוצר על ידי טיסה על קולית של מטוס קרב. גל הלם הוא אחת הדרכים שבהן גז יכול להידחס בזרימה על קולית, לרבות דחיסה איזנטרופית, ודחיסת פרנט-מאייר.

המחשה

ניתן לתאר גל הלם כנקודה הרחוקה ביותר בתווך אשר "יודעת" על המפגש עם האובייקט. לפיכך, גל ההלם מוגדר כתחום בין האזור ש"יודע" על הגל הקרב לבין האזור שלא יודע, ואנלוגי במידה רבה לקונוס האור בתורת היחסות הפרטית.

על מנת ליצור גל הלם, נדרש גוף כלשהו לנוע מהר יותר ממהירות הקול באותו תווך. במקרה של מטוס המתקרב למהירות הקול, חלקים מהאוויר סביבו נעים באותה מהירות ובכך גלי הקול מצטופפים זה על זה, הלחץ עולה וגל הלם נוצר ומתפרש לצדדים. בשל תופעת ההגברה, נשמע קול הדומה לפיצוץ.

ראו גם

קישורים חיצוניים

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא גל הלם בוויקישיתוף

הערות שוליים

  1. ^ Anderson, John D. Jr. (בינואר 2001) [1984], Fundamentals of Aerodynamics (3rd ed.), McGraw-Hill Science/Engineering/Math, ISBN 0-07-237335-0 ((citation)): (עזרה)
  2. ^ Settles, Gary S. (2006), High-speed Imaging of Shock Wave, Explosions and Gunshots, vol. 94, American Scientist, pp. 22–31
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
גל הלם
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.