การสั่นและคลื่นเสียง
SHOCK WAVES หรือ ชอร์กเวฟ
ชอร์กเวฟเกิดขึ้นจากแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ได้เท่ากับความเร็วของคลื่นหรือเร็วกว่า จะเกิดปรากฎการณ์ที่ว่าสันคลื่นไม่สามารถที่จะเคลื่อนที่ออกไปจากแหล่งกำเนิดเสียง โดยถ้าแหล่งกำเนิดเคลื่อนที่ได้เท่ากับความเร็วของคลื่น สันคลื่นจะเกิดการซ้อนกัน เสริมกันกลายเป็นแอมพลิจูดขนาดใหญ่เรียกว่า ชอร์กเวฟ และเมื่อแหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่เร็วกว่าคลื่น สันคลื่นจะฟอร์มตัวเป็นรูปกรวย โดยมีมุม 
= sin-1(v/u) อัตราส่วน u/v เรียกว่า เลขมัค (Mach number) ชอร์กเวฟเกิดขึ้นได้บ่อยมากในสถานการณ์ต่างๆกัน ดังเช่น โซนิกบูม คือ ชอร์กเวฟประเภทหนึ่งของเครื่องบินที่วิ่งเร็วเหนือเสียง คลื่นที่เกิดหลังเรือเร็วก็เป็นชอร์กเวฟอีกประเภทหนึ่ง นอกอวกาศก็สามารถจะเกิดชอร์กเวฟได้ อย่างเช่น ลมสุริยะที่วิ่งด้วยความเร็วสูงเข้าชนสนามแม่เหล็กโลก เป็นต้น
= sin-1(v/u) อัตราส่วน u/v เรียกว่า เลขมัค (Mach number) ชอร์กเวฟเกิดขึ้นได้บ่อยมากในสถานการณ์ต่างๆกัน ดังเช่น โซนิกบูม คือ ชอร์กเวฟประเภทหนึ่งของเครื่องบินที่วิ่งเร็วเหนือเสียง คลื่นที่เกิดหลังเรือเร็วก็เป็นชอร์กเวฟอีกประเภทหนึ่ง นอกอวกาศก็สามารถจะเกิดชอร์กเวฟได้ อย่างเช่น ลมสุริยะที่วิ่งด้วยความเร็วสูงเข้าชนสนามแม่เหล็กโลก เป็นต้น
a) เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของคลื่น สันคลื่นจะรวมกันอยู่ที่ยอดก่อให้เกิดชอร์กเวฟขึ้น b) ชอร์กเวฟเกิดขึ้นได้อีกกรณีหนึ่งเมื่อความเร็วของแหล่งกำเนิดเสียง u มากกว่าความเร็วของคลื่น v ในช่วงระยะเวลา 
หน้าคลื่นจะเคลื่อนที่ได้เป็นระยะ 
แต่แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ได้ระยะทางมากกว่า คือ 
ชอร์กเวฟจะฟอร์มตัวเป็นรูปกรวย โดยมีมุม 
= sin-1(v/u)
หน้าคลื่นจะเคลื่อนที่ได้เป็นระยะ แต่แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ได้ระยะทางมากกว่า คือ ชอร์กเวฟจะฟอร์มตัวเป็นรูปกรวย โดยมีมุม = sin-1(v/u) 
ลักษณะของชอร์กเวฟ
a) ชอร์กเวฟ(เส้นสีแดง) เกิดขึ้นรอบปีก ภายในอุโมงค์ลม ชอร์กเวฟของเครื่องบินเร็วเหนือเสียง เรียกว่า โซนิกบูม มีอำนาจการทำลาย เพราะเสียงดังมาก สิ่งก่อสร้างที่อยู่ใกล้ๆอาจพังทลายได้ b) ลูกกระสุนพุ่งผ่านควันของเทียน จะเห็นรูปร่างของชอร์กเวฟ 
รูป c) ชอร์กเวฟที่เกิดขึ้นกับเรือเร็ว
รูป c) ชอร์กเวฟที่เกิดขึ้นกับเรือเร็ว
ตัวอย่าง ลูกกระสุนวิ่งด้วยความเร็วที่มากกว่าเสียง เกิดชอร์กเวฟขึ้น จากรูปภาพ ลองประมาณความเร็วของลูกปืนว่าเป็นเท่าไร
ตอบ u/v = 1/sin45o = 1.4
ตัวอย่าง เครื่องบินซุปเปอร์โซนิก ขับด้วยความเร็วเหนือกว่าเสียง 2.2 เท่า ถ้าคุณได้ยินเสียงโซนิกบูมภายในเวลา 19 วินาทีต่อมา จงหาระดับความสูงของเครื่องบิน สมมติว่า ความเร็วเสียงประมาณเท่ากับ 340 m/s
เสียง
รูปแสดงการเกิดคลื่นเสียงจากการสั่นของสายกีต้า เพียง 1 ทิศทาง
แหล่งกำเนิดคลื่นเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วเสียง
v source = v sound (Mach 1 ) จ่อที่กำแพงเสียง
เมื่อแหล่งกำเนิดเสียงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่าเสียง (v s = v หรือ Mach 1 ) หน้าคลื่นทางขวาจะถูกอัดกันอยู่ทางด้านหน้า เป็นแนวเส้นโค้ง ทำให้หน้าคลื่นเกิดการแทรกสอดแบบเสริมกัน ความดันของคลื่นเพิ่มขึ้นอย่างมากมาย เรียกว่า คลื่นกระแทก ( shock wave)
ภาพบนคือลูกปืนที่วิ่งด้วยความเร็ว Mach 1.01 จะเห็นคลื่นกระแทกเป็นแนวโค้งหน้าลูกปืนอย่างชัดเจน เสียง
ข้อสำคัญ การทดลองนี้ต้องใช้โปรแกรมShockwave ถ้าไม่สามารถเห็นภาพได้ต้องดาวโลด Shockwave จึงจะสามารถเล่นได้พร้อมทั้งมีเสียงประกอบด้วย
ทฤษฎีเรื่องบีตส์
การเกิดบีตส์ (Beat) เป็นปรากฎการณ์จากการแทรกสอดของคลื่นเสียง 2 ขบวน ที่มีความถี่แตกต่างกันเล็กน้อย และเคลื่อนที่อยู่ในแนวเดียวกันเกิดการรวมคลื่นเป็นคลื่นเดียวกัน ทำให้แอมพลิจูดเปลี่ยนไป เป็นผลทำให้เกิดเสียงดังเสียงค่อยสลับกันไปด้วยความถี่ค่าหนึ่ง