Når du hører motorlyden fra et fly, er det bølger av lyd som sprer seg som usynlige ringer fra lydkilden. Lyd er nemlig trykkbølger, og det vi hører som lyd, er frekvensen av trykkbølgene.
Når flyet beveger seg framover, blir lydbølgene foran flyet presset sammen fordi lydkilden nærmer seg de lydbølgene den tidligere har sendt av sted.
Det resulterer i en høyere frekvens foran flyet og en lavere frekvens bak flyet. Den frekvensen lydbølgen observeres med, er altså avhengig av lydkilden og den som observerer.
Dette fenomenet kalles for dopplereffekten, og det er denne effekten som kan forklare hvorfor et fly kan bryte lydmuren.
VIDEO: Lær mer om dopplereffekten
Når bryter et fly lydmuren?
Etter hvert som flyets hastighet stiger, blir det kortere mellom lydbølgene foran flyet – og frekvensen på lyden blir høyere.
Når flyet kommer til lydens hastighet, er lydbølgene foran flyet presset så tett sammen at de danner en slags mur i form av en sjokkbølge. Det er det man kaller for lydmuren.
Lydens hastighet er både avhengig av temperaturen og det materialet lyden trenger igjennom. I luft ved 15 grader er lydens hastighet 340 meter i sekundet, 1224 kilometer i timen.
I høyere luftlag, der luften er vesentlig kaldere, vil lydens hastighet være lavere.
I 10 kilometers høyde kan det for eksempel være 60 minusgrader, og et fly i denne høyden vil bryte lydmuren når det passerer 1062 kilometer i timen.
Hvorfor kommer det et smell når et fly bryter lydmuren?
Når et fly bryter lydmuren, oppstår det et kraftig smell. Det skyldes at flyet innhenter sin egen lyd.
Når flyet innhenter de lydbølgene det tidligere har sendt ut, er lydbølgene presset så tett sammen at det er ikke noen lyd foran flyet. Det skaper store trykkforskjeller som nede på bakken oppleves som overlydssmell.
VIDEO: Se og hør et fly bryte lydmuren
Et fly som beveger seg raskere enn lyden, trekker en hale av overlydssmell etter seg. Smellet er så kraftig at det supersoniske passasjerflyet Concord først fikk lov til å bryte lydmuren når det var over havet.
Lydmuren kan bli synlig
Lydmuren er ikke en egentlig mur, men ser snarere ut som en trakt. Lydmuren er vanligvis usynlig, men under de riktige værforholdene er det mulig å se lydmuren.
I så fall vil man se en kjegleformet sky som flyet trekker etter seg. Jo raskere flyet beveger seg, jo spissere blir skyen.
Skyen består av bitte små vanndråper og oppstår ved at luften er presset så mye sammen at vannet fortettes og danner en sky.
Dette fenomenet kan observeres når et fly bryter lydmuren, men den kjegleformede skyen kan også oppstå selv om et fly ikke bryter lydmuren.