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Todas las ondas de choque viajan más rápido que el sonido. Esto se puede considerar su característica definitoria. Y sí, existe una relación directa entre tres cosas: la sobrepresión de la explosión, la velocidad de la onda de choque y la velocidad del viento detrás del frente de choque.
La velocidad del choque se expresa convenientemente por el número de Mach “M”, la relación entre la velocidad del choque y la velocidad local del sonido. M siempre es mayor que 1, lo que indica movimiento supersónico.
La ecuación de la presión de choque es:
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donde p1 y p0 son la presión de choque, y la presión atmosférica normal respectivamente, y γ (gamma), que se conoce como “relación de capacidad de calor”, “índice adiabático”, “relación de calores específicos” o “constante de Poisson” , tiene un valor de aire de 1.40.
Entonces, cuando M = 2, el doble de la velocidad del sonido, la relación de presión 4.5, para una relación de sobrepresión de 3.5, o 51.5 psi.
Para la velocidad del viento detrás del frente de choque (M_1) la ecuación es:
entonces, para M = 2 como antes, M_1 es 0.577 veces la velocidad del sonido, o aproximadamente 440 MPH.
El choque se debilita a medida que se extiende a partir de la explosión, por lo que la sobrepresión, la velocidad del choque y el viento posterior al choque caen. A medida que M cae muy cerca de la velocidad del sonido, la presión del choque cae a una pequeña presión, ¡en ese momento el choque se percibe como un BANG fuerte! cual es el salto de presión. Eventualmente se descompone en una onda de sonido ordinaria, pero extremadamente abrupta que suena como una “explosión”.