Tpe ondes de choc
Une onde de choc est un type d'onde, mécanique ou d'une autre nature, associé à l'idée d'une transition brutale. Elle peut prendre la forme d'une vague de haute pression, et elle est alors souvent créée par une explosion ou un choc de forte intensité.
Une onde au sens physique c’est un champ. La surface d’un lac en est un exemple. La hauteur d’eau peut varier dans l’espace (la surface du lac) et dans le temps. Le mouvement de la surface est décrit mathématiquement par une fonction h de trois variables x, y et t. h(x, y, t) est la hauteur d’eau au point (x, y) à l’instant t.
Une onde de choc, c’est un champ où il y a une transition spatiale discontinue en mouvement.
Dans le cas de la surface du lac, une onde de choc serait un mur d’eau qui se déplace (une sorte de raz de marée).
La vitesse caractéristique à l’arrière du choc est plus grande que la vitesse du choc, qui est elle-même plus grande que la vitesse caractéristique à l’avant du choc. Ces deux inégalités sont les conditions de Peter Lax. Elles sont toujours vérifiées pour les ondes de choc acoustiques. Pendant longtemps on a cru qu’elles étaient toujours vérifiées, pour plusieurs raisons. * On ne connaissait pas de contre-exemple. * Elles sont une conséquence du caractère compressif de la formation d’une onde de choc * Une raison intuitive : si la vitesse caractéristique à l’arrière du choc était plus petite que la vitesse du choc, des petites perturbations pourraient se détacher et rester en arrière, le choc perdrait ainsi toute son énergie. Il en irait de même si la vitesse caractéristique à l’avant du choc était plus grande que la vitesse du choc.
On définit un choc compressif comme une onde de choc qui obéit aux conditions de Lax.
Un mobile crée des ondes de choc lorsque sa vitesse devient supérieure à la célérité du son. Il est permis de dire qu'un choc se produit lorsque le mobile rencontre des particules gazeuses qui n'ont pas été prévenues de son arrivée.