Fysiken:
* våghastighet: Vattenvågor har en specifik hastighet bestämd av djupet på vattnet och andra faktorer.
* Källhastighet: Objektet som rör sig genom vattnet (båt, anka, etc.) har sin egen hastighet.
Förhållandet:
* långsam källa: När källan rör sig långsammare än våghastigheten sprids vågorna ut i ett cirkulärt mönster.
* snabbare källa: När källans hastighet ökar börjar vågkammarna staplas framför objektet och bildar en V-form. Vinkeln på V blir smalare när källan rör sig snabbare.
* Kritisk hastighet: Med en specifik hastighet, kallad kritisk hastighet , källan rör sig exakt lika snabbt som våghastigheten. Detta är punkten där bågvågens v-form blir skarp och närmar sig en 90-graders vinkel.
* supersonisk hastighet: När källan överskrider den kritiska hastigheten rör sig den snabbare än våghastigheten. Detta skapar en "bågvåg" där V-formen faktiskt ligger bakom källan och bildar en konformad störning. Detta liknar den soniska boom som skapats av ett supersoniskt flygplan.
Varför V-formen?
V-formen är ett resultat av källan som "överträffar" de vågor som den skapar. Tänk på det så här:
1. Källan skapar vågor i alla riktningar.
2. När källan går framåt skapar den ständigt nya vågor.
3. Vågorna bakom källan har ett längre avstånd att resa för att komma ikapp.
4. Detta skapar en skärningslinje mellan vågorna och bildar V-formen.
Exempel:
* En långsam rörelse kommer att ha en bred, grunt V-form till sin bågvåg.
* En snabbbåt kommer att ha en mycket smalare, skarpare V-form.
* En supersonisk jet som reser snabbare än ljudet skapar en konformad chockvåg bakom den, vilket är ett liknande koncept.
Nyckel takeaway:
V-formen av en bågvåg är en visuell representation av förhållandet mellan källans hastighet och hastigheten på de vågor som den skapar. Ju skarpare V-formen, desto snabbare rör sig källan jämfört med våghastigheten.
