El cono de Mach es una superficie cónica que limita en un flujo de gas supersónico una región en la que se concentran las perturbaciones (ondas sónicas), generadas por una fuente puntual de perturbaciones: un cuerpo que fluye en una corriente o, de manera equivalente, se mueve en un medio a velocidad supersónica. velocidad; el cono Mach separa las regiones perturbadas y no perturbadas del medio. Nombrado en honor a Ernst Mach , quien introdujo el concepto a la física.
La superficie del cono de Mach es la envoltura del sistema de ondas sonoras generadas por el cuerpo al moverse en un medio: de acuerdo con el principio de Huygens , la superficie del cono está formada por la interferencia de las ondas sonoras durante su superposición y la las oscilaciones en la superficie están en la misma fase: la fase de compresión, formando una onda de choque .
El ángulo entre la generatriz del cono y su eje se llama ángulo de Mach , está relacionado con el número de Mach por la siguiente relación:
dónde: : Ángulo de Mach ( φ en la imagen ) : velocidad del sonido : tasa de flujo : número de MachLos conos de Mach en forma de ondas de choque de arco de forma cónica también se observan en el medio interestelar cuando los púlsares se mueven a través de él a una velocidad supersónica : restos de supernova con una magnetosfera , en algunos casos, la densidad desigual del medio y, en consecuencia, el la velocidad del sonido hace que las ondas de choque del arco se desvíen de la forma cónica ideal [1] .
En electrodinámica, el cono de Mach corresponde al "cono de Cherenkov", la envoltura cónica de la radiación de Cherenkov que se produce cuando una partícula elemental se mueve en un medio a una velocidad superior a la velocidad de propagación de la luz en el medio.