
Il boom sonico, chiamato anche "bang" supersonico, in italiano boato sonico, è il suono prodotto dal cono di Mach generato dalle onde d'urto create da un oggetto (ad esempio un aereo) che si muove, in un fluido, con velocità superiore alla velocità del suono.
Esempi di "boom sonico" si hanno quando un aeroplano vola a velocità superiore a quella del suono nell'aria, o anche quando si fa schioccare una frusta. Il suono è in questo caso prodotto dall'estremità della frusta che supera la barriera del suono.
Nel 1964, la NASA e l'agenzia federale statunitense per l'aviazione civile, la FAA - "Federal Aviation Administration", misero in atto il progetto ""Oklahoma City sonic boom tests"". Questo esperimento consisteva nel generare otto boom sonici al giorno per un periodo di sei mesi. Furono raccolti dati interessanti dall'esperimento, ma 15000 mozioni di protesta sfociarono in una class action contro il Governo degli Stati Uniti, che uscì perdente anche in appello nel 1969.
La NASA continua ad effettuare studi mirati a ridurre l'intensità dei bang sonici.
Nel programma del 2004 denominato ""Shaped Sonic Boom Demonstration project"", un team composto da tecnici NASA del Langley Research Center e del Dryden Flight Research Center insieme alla ditta aeronautica Northrop Grumman, hanno condotto sperimentazioni presso la Edwards AFB sui profili aerodinamici di un F-5E per esplorare i margini di diminuzione del fenomeno, nell'ottica di poter rendere possibile agli aerei di nuova generazione il volo supersonico anche su aree abitate.
Nel mese di Ottobre dell'anno 2005 Israele utilizzò degli aerei F-16 per creare dei boati sonici sulla striscia di Gaza come metodo di guerra psicologica, pratica che venne successivamente condannata da parte delle Nazioni Unite. Una fonte dell'intelligence israeliana riportò che la tattica fu adottata per contrastare il supporto da parte della popolazione civile ai gruppi armati palestinesi, specialmente quelli che lanciavano i razzi Qassam verso i centri abitati israeliani. Nello stesso articolo veniva riportato il controverso rapporto di uno psichiatra palestinese che denunciava come i boom sonici avessero prodotto seri effetti sulla salute dei bambini di Gaza, inducendo ansietà, panico, diminuzione della concentrazione e del rendimento scolastico, oltre a un aumento degli aborti spontanei. Il rapporto è stato contestato dalla parte opposta e accusato di assenza di credibilità scientifica e riscontri clinici.
Lo schiocco prodotto da una frusta, quando viene usata correttamente, in realtà è un bang sonico. L'estremità della frusta si muove a una velocità superiore a quella del suono e crea il rumore caratteristico. 
Le fruste sono realizzate con una struttura che si affina partendo dalla impugnatura fino all'estremità. La punta ha molto meno massa dell'impugnatura, di conseguenza, quando la frusta è fatta schioccare correttamente, l'energia si trasferisce dall'impugnatura all'estremità. La formula per l'energia cinetica formula_1, ci spiega che la velocità della frusta aumenta via via che diminuisce la massa, fino ad arrivare a superare la velocità del suono, creando il caratteristico bang sonico.


Il suono (dal latino "sonus") è la sensazione data dalla vibrazione di un corpo in oscillazione. Tale vibrazione, che si propaga nell'aria o in un altro mezzo elastico, raggiunge l'apparato uditivo dell'orecchio che, tramite un complesso meccanismo interno, crea una sensazione "uditiva" correlata alla natura della vibrazione; in particolar modo la membrana timpanica subendo variazioni di pressione entra in vibrazione.
Le oscillazioni sono spostamenti delle particelle intorno alla posizione di riposo e lungo la direzione di propagazione dell'onda; gli spostamenti sono provocati da movimenti vibratori, provenienti da un determinato oggetto, chiamato sorgente del suono, il quale trasmette il proprio movimento alle particelle adiacenti grazie alle proprietà meccaniche del mezzo; le particelle a loro volta, iniziando ad oscillare, trasmettono il movimento alle altre particelle vicine e queste a loro volta ad altre ancora, provocando una variazione locale della pressione; in questo modo, un semplice movimento vibratorio si propaga meccanicamente originando un'onda sonora (o onda acustica), che è pertanto onda longitudinale. Si ha un'onda longitudinale quando le particelle del mezzo in cui si propaga l'onda, oscillano lungo la direzione di propagazione. Le onde meccaniche longitudinali sono anche denominate onde di pressione. Il suono è un'onda che gode delle seguenti proprietà: riflessione, rifrazione e diffrazione, ma non della polarizzazione (a differenza della luce che è un'onda elettromagnetica). Un'onda ha la frequenza e lunghezza d'onda che possono essere messe in relazione con la formula:
dove:
La quantità "x"/"c" è il tempo necessario all'onda per percorrere la distanza "x".
La frequenza "f", in hertz, dell'onda è data da:
Per le onde sonore, l'ampiezza dell'onda è la differenza tra la pressione del mezzo non perturbato e la pressione massima causata dall'onda.
La velocità di propagazione delle onde sonore dipende dalla temperatura e pressione del mezzo attraverso il quale si propagano.
Come tutte le onde, anche quelle sonore sono caratterizzate da una frequenza (che nel caso del suono è in diretta, ma non esclusiva, relazione con la percezione dell'altezza) e un'intensità (che è in diretta, ma non esclusiva, relazione con il cosiddetto "volume" del suono). Inoltre, caratteristica saliente delle onde sonore è la forma d'onda stessa, che rende in gran parte ragione delle differenze cosiddette di timbro che si percepiscono tra suoni di tipo diverso.
Il campo uditivo dell'uomo si estende da una frequenza di circa 20 Hz fino a 20.000 Hz (ossia 20 kHz).
La lunghezza d'onda rappresenta lo spazio percorso dall'onda sonora in un periodo completo di oscillazione. Le relazioni tra periodo T (tempo necessario perché si compia un'oscillazione completa), frequenza f, e lunghezza d'onda L sono date da:
f = c/L; f = 1 /T; c = L/T; c = Lf
dove "c" è la velocità del suono nell'aria (344 m/s; nell'aria, alla temperatura di 20 °C ed alla pressione atmosferica del livello del mare).
La velocità del suono dipende molto dalla densità del mezzo: è circa 1.500 m/s nell'acqua e circa 5.000 m/s nel ferro. Essendo un movimento di materia, nel vuoto non si trasmette, poiché non c'è materia da far oscillare.
Conoscendo la velocità e la frequenza di un suono, possiamo dunque calcolare la sua lunghezza d'onda; alla frequenza di 20 Hz, la lunghezza d'onda è pari a 17 metri, mentre a 20 kHz è pari a soltanto 17 mm.
La velocità di propagazione del suono dipende dalle caratteristiche del mezzo, in particolare l'elasticità e la densità.
È direttamente proporzionale all'elasticità ed inversamente proporzionale alla densità, secondo la relazione dove:
Spesso materiali di elevata densità presentano anche moduli di elasticità elevati e questo ha contribuito al diffondersi della convinzione che la velocità del suono sia più elevata in un mezzo ad alta densità rispetto ad un altro di densità più ridotta.
L'altezza è la qualità che fa distinguere un suono acuto da uno grave. Dipende in massima parte dalla frequenza ma anche dalla intensità. L'orecchio umano percepisce solo i suoni che vanno da 16 a 20.000 oscillazioni al secondo. Al di sotto abbiamo gli infrasuoni, al di sopra gli ultrasuoni. Il sonar, ma anche i delfini ed i pipistrelli, percepisce gli ultrasuoni mentre gli elefanti, i pesci ed i cetacei percepiscono gli infrasuoni.
La pratica musicale copre una gamma di suoni, le cui fondamentali vanno dal do grave che ha circa 65 oscillazioni semplici al secondo al do acuto che ha 8276 oscillazioni semplici. La voce umana ha un registro ancora più limitato. Per calcolare l'altezza dei suoni, è stato scelto come punto di riferimento il La4 (= ottava centrale del pianoforte) che chiamiamo "diapason" o "corista". La frequenza del diapason, che fino al XIX secolo variava di Paese in Paese e anche a seconda del tipo di musica da eseguire (sacra, da camera ecc.) è stata determinata da diversi congressi: nel 1885, il governo austriaco stabilì che il La4 corrispondesse a 870 oscillazioni semplici che, a loro volta, corrispondevano a 435 oscillazioni doppie. Ora invece il valore di riferimento, stabilito dalla Conferenza di Londra del 1939, è 440 vibrazioni doppie, quindi 880 semplici.
Il volume che viene spesso anche chiamato - colloquialmente ed erroneamente - pressione, è la qualità sonora associata alla percezione della "forza" di un suono, ed è determinato dalla pressione che l'onda sonora esercita sul timpano: quest'ultima è a sua volta determinata dall'ampiezza della vibrazione e dalla distanza del punto di percezione da quello di emissione del suono. In particolare, la pressione di un'onda sonora sferica emessa da una sorgente puntiforme risulta essere proporzionale al reciproco della distanza:
p = pressione
Per misurare il volume percepito di un suono si fa spesso riferimento al livello sonoro, che viene calcolato in decibel, come segue:
formula_10.
Come si può vedere l'intensità decresce come il reciproco del quadrato della distanza:formula_11
e quindi molto più rapidamente della pressione formula_12
Valgono anche le relazioni (analogamente al caso della pressione)
I \propto \frac{1}{r^2} \frac{I_1}{I_2} = \frac
