• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Fala uderzeniowa

    Przeczytaj także...
    Medycyna (łac. medicina „sztuka lekarska”) – nauka empiryczna (oparta na doświadczeniu) obejmująca całość wiedzy o zdrowiu i chorobach człowieka oraz sposobach ich zapobiegania, oraz ich leczenia. Medycyna weterynaryjna rozszerza zakres zainteresowań medycyny na stan zdrowia zwierząt. Za prekursora medycyny starożytnej uważa się Hipokratesa, a nowożytnej Paracelsusa. W czasach najnowszych wprowadza się zasady medycyny opartej na faktach.Trzęsienie ziemi – gwałtowne rozładowanie naprężeń nagromadzonych w skorupie ziemskiej, w wyniku przejściowego zablokowania ruchu warstw skalnych poruszających się wzdłuż linii uskoku. Uwalniająca się przy tym energia w około 20-30% rozchodzi się w postaci fal sejsmicznych, z których część dociera na powierzchnię Ziemi w postaci niszczących fal powierzchniowych.
    Fala akustyczna – rozchodzące się w ośrodku zaburzenie gęstości (i ciśnienia) w postaci fali podłużnej, któremu towarzyszą drgania cząsteczek ośrodka. Ośrodki, w których mogą się poruszać, to ośrodki sprężyste (ciało stałe, ciecz, gaz). Zaburzenia te polegają na przenoszeniu energii mechanicznej przez drgające cząstki ośrodka (zgęszczenia i rozrzedzenia) bez zmiany ich średniego położenia.
    USS Iowa (BB-61) strzela pełną salwą burtową w czasie manewrów w pobliżu wyspy Vieques Portoryko) 1 lipca 1984 – obserwowane fale na powierzchni oceanu

    Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia ośrodka, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu lub ruchu ciała (np. samolotu) z prędkością naddźwiękową.

    Detonacja – wybuch (fala reakcji chemicznych) rozprzestrzeniający się w materiale wybuchowym z prędkością ponaddźwiękową, a najczęściej z wysoką prędkością hiperdźwiękową (z reguły wynosi kilka km/s do max. 10 km/s ; w gazach 1,8 - 3 km/s , w ciałach stałych 4 - 10,3 km/s), powodujący powstanie w otaczającym go ośrodku fali uderzeniowej. Na jej czole występuje bardzo wysokie ciśnienie (do ok. 50 GPa) i temperatura (do ok. 5800 °C).Prędkość naddźwiękowa (supersoniczna) – w aerodynamice prędkość obiektu lub przepływu, poruszającego się szybciej niż prędkość dźwięku w powietrzu (przy temp. +20 °C = 340 m/s). Prędkości ponad pięciokrotnie większe od prędkości dźwięku często nazywane są prędkościami hipersonicznymi.

    W powietrzu, przelotowi intensywnej fali uderzeniowej w małej odległości od źródła towarzyszy wytworzenie się charakterystycznej mgiełki wskutek kondensacji pary wodnej, jest to tzw. chmura Wilsona. Zjawisko to jest zauważalne gołym okiem przy wybuchu ładunków materiałów wybuchowych o masie większej niż 0,5 kg i średniej sile (TNT). Podobne zjawisko, występujące w bezpośrednim otoczeniu obiektu poruszającego się z prędkością nad- i okołodźwiękową nosi nazwę obłoku Prandtla-Glauerta.

    Ultradźwięki – fale dźwiękowe, których częstotliwość jest zbyt wysoka, aby usłyszał je człowiek. Za górną granicę słyszalnych częstotliwości, jednocześnie dolną granicę ultradźwięków, uważa się częstotliwość 20 kHz, choć dla wielu osób granica ta jest znacznie niższa. Za umowną, górną, granicę ultradźwięków przyjmuje się częstotliwość 1 GHz. Zaczyna się od niej zakres hiperdźwięków Niektóre zwierzęta mogą emitować i słyszeć ultradźwięki, np. pies, szczur, delfin, wieloryb, chomik czy nietoperz.Trotyl (2,4,6-trinitrotoluen, TNT), (NO2)3C6H2CH3 – organiczny związek chemiczny, nitrozwiązek, powszechnie stosowany jako kruszący materiał wybuchowy.

    Powstawanie fali uderzeniowej[ | edytuj kod]

    Gdy w gazie porusza się ciało, to nadaje ono cząsteczkom zderzającym się z nim dodatkową prędkość. Jeżeli prędkość tego ciała jest mniejsza od średniej prędkości cząsteczek gazu, to cząsteczki przekazują sobie w wyniku zderzeń pęd, po zderzeniu powracają i zderzają się z cząsteczkami z drugiej strony. Rozchodzące się w ten sposób zaburzenie jest obserwowane jako dźwięk. Jeżeli ciało ma prędkość większą od średniej prędkości cząsteczek gazu, to cząsteczki nie "nadążają z przekazywaniem" energii poprzedzającym je cząsteczkom. W ten sposób powstaje obszar, w którym gwałtownie rośnie prędkość cząsteczek (szczególnie w jednym kierunku), co odpowiada wzrostowi ciśnienia. Gdy ciało przestanie gwałtownie się poruszać, następuje natychmiastowy spadek ciśnienia.

    Eksplozja – gwałtowny wybuch powodujący powstanie fali uderzeniowej rozchodzącej się z prędkością powyżej 400 m/s – ale poniżej maksymalnej prędkości możliwej dla danego materiału wybuchowego.USS Iowa (BB-61) okręt wiodący pancerników typu Iowa był czwartym okrętem United States Navy (ale dopiero drugim który wszedł do służby), którego nazwa pochodziła od stanu Iowa

    Jeżeli czynnik wywołujący falę trwa długo – wywołuje ruch gazu w kierunku rozchodzenia się fali (podmuch). Po ustaniu przyczyny, fala uderzeniowa rozchodząc się szybko zanika, wywołując wzrost temperatury ośrodka, w którym się rozchodzi (np. powietrza). Po zwolnieniu do prędkości poddźwiękowej staje się zwykłą falą akustyczną o dużej amplitudzie.

    Samolot – statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna), utrzymujący się w powietrzu dzięki wytwarzanej sile nośnej za pomocą nieruchomych, w danych warunkach względem statku, skrzydeł. Ciąg potrzebny do utrzymania prędkości w locie poziomym wytwarzany jest przez jeden lub więcej silników.Chmura Wilsona (zwana również chmurą kondensacyjną) – krótkotrwałe zjawisko zauważalne podczas dużych wybuchów, zwłaszcza jądrowych, w wilgotnym powietrzu.

    Silne fale dźwiękowe, słyszalne jako grzmot lub też fale powstałe w wyniku uderzenia niekiedy bywają mylnie nazywane falami uderzeniowymi.

    Fala uderzeniowa w ciałach stałych[ | edytuj kod]

    W przypadku ciał stałych termin „fala uderzeniowa” jest zwykle rozumiany jako fala naprężeń ściskających o wielkiej amplitudzie lub impuls ciśnienia, który powoduje niemal natychmiastowy wzrost naprężeń lub ciśnienia w ośrodku – przechodząca fala zwiększa gęstość ciała w kierunku swojego ruchu (zob. detonacja).

    Materiał wybuchowy – pojedynczy związek chemiczny lub mieszanina kilku związków chemicznych, która jest zdolna w odpowiednich warunkach do gwałtownej reakcji chemicznej o charakterze egzotermicznym, której towarzyszy wydzielenie wielkiej ilości produktów gazowych w postaci wybuchu (detonacji lub deflagracji).Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Fale o wielkiej amplitudzie powstają w Ziemi, w wyniku takich zjawisk, jak podziemna eksplozja, trzęsienie ziemi lub uderzenie meteorytu. W laboratorium mogą być one wytwarzane pod kontrolą i są bardzo użyteczne zarówno w geofizyce, jak i badaniach ciał stałych.

    Przejście fali uderzeniowej przez ciało stałe powoduje zmiany w stanie fizycznym materiału. Może ona np. spowodować przesunięcia atomów, zmiany poziomów energetycznych elektronów i zmienić bilans energii wewnętrznej. Pomiary zachowania się ciał stałych poddanych silnym impulsom ciśnienia rzuciły nowe światło na podstawowe właściwości ciał stałych i doprowadziły do zastosowania fali uderzeniowej w medycynie – poprzez ogniskowanie wiązki ultradźwięków na kamieniach nerkowych można spowodować ich skruszenie (metoda litotrypsji) – czy do rozwoju takich użytecznych metod przemysłowych, jak wybuchowe platerowanie i zgrzewanie, wybuchowe cięcie i kształtowanie, uderzeniowe wprasowywanie proszków w stałe części maszyn, wybuchowe roboty ziemne (np. wykopy) i wytwarzanie nowych materiałów o szczególnych właściwościach.

    Fala – zaburzenie rozprzestrzeniające się w ośrodku lub przestrzeni. W przypadku fal mechanicznych cząstki ośrodka, w którym rozchodzi się fala, oscylują wokół położenia równowagi, przy czym przenoszą energię z jednego miejsca do drugiego bez transportu jakiejkolwiek materii.Dźwięk – wrażenie słuchowe, spowodowane falą akustyczną rozchodzącą się w ośrodku sprężystym (ciele stałym, cieczy, gazie). Częstotliwości fal, które są słyszalne dla człowieka, zawarte są w paśmie między wartościami granicznymi od ok. 16 Hz do ok. 20 kHz.

    Eksperymentatorzy zwykle wytwarzają fale uderzeniowe w materiałach za pomocą eksplozji przyłożonego materiału wybuchowego albo przez uderzenie pocisku o dużej prędkości, wystrzelonego z działa lub przyspieszonego przez eksplozję.

    Fala uderzeniowa wybuchu jądrowego[ | edytuj kod]

    Fala uderzeniowa i wywołane nią wtórne zjawiska, takie jak podmuch, wahania ciśnienia, grzmot, to jeden z najważniejszych czynników niszczących wybuchu jądrowego (z wyjątkiem bomb neutronowych). Oddziałuje bezpośrednio na ludzi, przedmioty i inne obiekty w trakcie wybuchu, wywołując burzenie budynków, przewracanie, deformowanie, rozrywanie, łamanie, porywanie sprzętu, wyrywanie drzew itp. Na ludzi działa jako uderzenie bezpośrednie lub pośrednie uderzenie poprzez przedmioty niesione podmuchem.

    Kamica nerkowa (moczowa) (łac nephrolithiasis, urolithiasis) - choroba polegająca na powstawaniu złogów (tzw. "kamieni") w nerkach lub drogach moczowych na skutek wytrącania się związków chemicznych stanowiących prawidłowe lub patologiczne składniki obecne w moczu.Portoryko (hiszp. Puerto Rico – "bogaty port") – terytorium zorganizowane nieinkorporowane Stanów Zjednoczonych o statusie wspólnoty (US Commonwealth), leżące na wyspie o tej samej nazwie (i kilku innych mniejszych wyspach) w Ameryce Środkowej, nad Oceanem Atlantyckim i Morzem Karaibskim.

    Bibliografia[ | edytuj kod]

  • Andrzej Ciepliński, Ryszard Woźniak: Encyklopedia współczesnej broni palnej (od połowy XIX wieku). Warszawa: Wydawnictwo WiS, 1994, s. 67. ISBN 83-86028-01-7.
  • Litotrypsja, ESWL (z ang. extracorporeal shock wave lithotripsy) – zabieg urologiczny polegający na pozaustrojowym skruszeniu kamienia w pęcherzu moczowym, moczowodzie lub nerce.Pęd w mechanice – wektorowa wielkość fizyczna opisująca mechanikę, a więc ruch i oddziaływania obiektu fizycznego. Pęd mogą mieć wszystkie formy materii, np. ciała o niezerowej masie spoczynkowej, pole elektromagnetyczne, pole grawitacyjne.




    Warto wiedzieć że... beta

    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
    Amplituda w ruchu drgającym i w ruchu falowym jest to największe wychylenie z położenia równowagi. Jednostka amplitudy zależy od rodzaju ruchu drgającego: dla drgań mechanicznych jednostką może być metr, jednostka gęstości lub ciśnienia (np. dla fali podłużnej); dla fali elektromagnetycznej tą jednostką będzie V/m.
    Vieques to wyspa-gmina miejska w Portoryko. Leży na wschód od głównej wyspy, Portoryko. Powierzchnia Vieques to 135 km², wyspę zamieszkuje 9531 osób (2000).
    Obłok Prandtla-Glauerta – obłok skroplonej pary wodnej, powstający podczas lotu statku powietrznego z prędkością bliską prędkości dźwięku.
    Ciało (ciało fizyczne) – termin fizyki i innych dziedzin nauki, oznaczający zbiór cząstek o niezerowej masie spoczynkowej, traktowany jako całość. W odróżnieniu od ciała fizycznego posiadającego niezerową masę spoczynkową, zbiór cząstek o masie spoczynkowej zerowej (będący nośnikiem oddziaływań grawitacyjnych lub elektromagnetycznych) stanowi pole fizyczne. Określenie ciało fizyczne jest podstawowym pojęciem używanym w definicjach i prawach fizycznych w mechanice klasycznej jak i kwantowej, elektrodynamice i innych. Zastępuje słowa: materia, bryła, organizm, obiekt astronomiczny, przedmiot itp.
    Wybuch – w mowie potocznej – gwałtowne wydzielenie w jednym miejscu dużych ilości energii. Wybuchowi towarzyszy zwykle nagły wzrost temperatury i wzrost ciśnienia. Wybuch powoduje powstanie fali uderzeniowej. W zależności od prędkości rozchodzenia się tej fali oraz mechanizmu wybuchu rozróżnia się deflagrację (zwaną inaczej wybuchem właściwym), eksplozję i detonację.
    Bomba neutronowa – rodzaj broni jądrowej, stanowiący odmianę bomby termojądrowej (wodorowej) o stosunkowo niewielkiej sile wybuchu, lecz wyzwalającej dużą ilość zabójczego dla organizmów promieniowania neutronowego.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.019 sek.