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衝撃波【しょうげきは】

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

衝撃波
しょうげきは
shock wave
空気のような圧縮性流体の中で,微小な圧力変化が起ると,それは音波となって搬する。しかし,爆発のときのような強い圧力上昇が起ると,それは不連続的な圧力増加を伴うとして,音速以上の速さで伝搬する。これを衝撃波という。衝撃波面を通過する際には,圧力だけでなく,密度温度も不連続的に上昇する。超音速流の中,または超音速飛行物体のまわりには必ず衝撃波が発生し,造波抵抗 (→抵抗 ) を引起す。実験室では,衝撃波管を用いて衝撃波を発生することができ,高速気流の研究がなされる。ほかに,衝撃波による高温や高圧発生を利用して,高温化学,高圧化学プラズマ物理学などの研究にも応用される。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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朝日新聞掲載「キーワード」

衝撃波
空気の圧力が波として伝わる現象で、物体が空気中を音より速く動いたときなどに生まれる。飛行中の超音速丘コンコルド」から出た衝撃波が地上窓ガラスを割るなどの被害を出したことが知られている。国内では米軍機による衝撃波の被害が問題となっている。衝撃波を絞って特定の場所に当て、破壊力を制御する技術もある。医療現場では、体内にできた結石を壊して体外に取り出す技術などに応用されている。
(2013-02-17 朝日新聞 朝刊 2総合)

出典:朝日新聞掲載「キーワード」

デジタル大辞泉

しょうげき‐は【衝撃波】
音速以上の速さで伝わる強烈な圧力変化の波。爆発による圧縮波や、航空機が音速を超える際に発生する弾頭波など。

出典:小学館
監修:松村明
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編集協力:田中牧郎、曽根脩
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世界大百科事典 第2版

しょうげきは【衝撃波 shock wave】
流体中を伝搬して,圧力,密度,温度の不連続的上昇を引き起こす波。超音速の気流中におかれた物体または逆に静止流体中を超音速で進行する物体では,遠くまで広がる定在波として衝撃波が見られる。 密度の可変な流体(縮む流体,圧縮性流体)中に生ずる圧力や密度の微小変化は,静止流体中を音波として伝わっていくが,振幅が有限になると,圧力の高い部分の伝搬速度が圧力の低い部分の伝搬速度より大きいので,圧力の高い部分が低い部分に追いついて波の急峻化が起こる。

出典:株式会社平凡社
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日本大百科全書(ニッポニカ)

衝撃波
しょうげきは
shock wave

爆発などによって発生し、気体中の音速より速く進む波。静止した気体中を、気体の音速より速い速度(超音速)で物体(たとえば飛行機)が動くとき、物体により発生した気体の圧力変化は、衝撃波面に集中する。この波面では気体の密度と速度が不連続的に変化する。超音速ジェット機では、マッハ・コーンとよばれる円錐(えんすい)内のみにしかジェット機による圧力変化が伝わらず、円錐面上は衝撃波となっている。また、物体がなくても、気体自身が自らの音速以上で流れるとき、密度と速度が不連続変化をする衝撃波が発生する。たとえば、核爆発がおこれば、その周辺の気体は加速されて超音速で広がり始め、衝撃波が発生する。このような場合を爆風波とよび、高圧のガスの波となって伝播(でんぱ)する。原爆や水爆の爆発で家や橋を吹き飛ばすほどの大きな圧力を示すのは、この爆風波(衝撃波)のためである。衝撃波の前面と後面の圧力の比を衝撃波の強さと定義し、それが決まると、速度や密度がどの程度不連続変化するかは、衝撃波の前面と後面で質量・運動量・エネルギーの三つの保存則を適用することによって求められる。これをランキン‐イゴニオの関係式という。衝撃波面に立ってみると、上流側から超音速の流れが入り、下流側へ亜音速で流れ出している。このとき、上流側の流れの運動エネルギーの一部が熱エネルギーに変わり、高温高圧状態が下流側につくられるのである。星の爆発による1018メートルもの大きさに広がった衝撃波や、太陽からくるプラズマ流のため地球の磁気圏で衝撃波が生じていることなども、よく確かめられている。

[池内 了]

出典:小学館 日本大百科全書(ニッポニカ)
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精選版 日本国語大辞典

しょうげき‐は【衝撃波】
〘名〙
① 空気などの気体のなかを音速以上の速さで伝わる強烈な圧力変化。爆発や音速程度、またはそれ以上の速さで弾丸や航空機が飛ぶ場合などに生じる。ショックウエーブ。〔航空工学便覧(1940)〕
② 電気工学で、ごく短時間流れる電流波形や電磁波。パルス波。インパルス。

出典:精選版 日本国語大辞典
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化学辞典 第2版

衝撃波
ショウゲキハ
shock wave

爆発などによって起こる強烈な圧縮波は,音速より速く伝搬する.これを衝撃波という.衝撃波の前後では,圧力,密度,温度にいちじるしい差が生じる.衝撃波の前方の圧力,密度をそれぞれ p1ρ1,後方の圧力,密度を p2ρ2 とすると,次のRankine-Hugoniotの関係式が成立することが知られている.

ここで,γは定圧熱容量と定積熱容量の比である.また,衝撃波の速度vと低圧側での音の速度 c1 とは次の関係で表される.

ここで,

α = (γ + 1)/(γ - 1),β = (γ - 1)/2γ
である.

出典:森北出版「化学辞典(第2版)」
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