Волны возмущения - это механические волны возникающие в упругой среде, при движении в ней твердого тела с дозвуковой скоростью. При этом перед телом возникает скачок давления, но при скоростях меньше скорости звука это давление остается малым и приводит лишь к появлению звуковых волн.

Рассмотрим поле возмущений от источника, движущегося в бесконечной массе жидкости вдоль прямой с постоянной дозвуковой скоростью U₀ <a₀. Пусть в некоторый начальный момент t₀₁ источник находится в точке M1, с координатой x₀₁, все возмущения от него в этот момент времени также сосредоточены в этой же точке M1. Возьмем некоторый другой момент времени t = t₀₂> t₀₁. Источник за промежуток времени t₀₂ - t₀₁ продвинется на расстояние (t₀₂ - t₀₁)U₀ и попадет в точку M2 с координатой x₀₂. Возмущения от источника, находившегося в момент t₀₁ в точке M1, за время t₀₁ - t₀₂ распространятся до поверхности сферы радиуса r₁ =(t₀₂ - t₀₁)a₀ с центром в точке M1, и обгонят источник (r₁> M1M2 = х₀₂ - х₀₁ ).

Отметим следующие особенности рассматриваемой картины распространения возмущений от источника, движущегося вдоль прямой с дозвуковой скоростью. Во-первых, возмущения от источника обгоняют сам источник, и он движется по уже возмущенной среде; среда перед источником возмущена. Во-вторых, возмущения, посланные источником из его предыдущих положений, всегда обгоняют возмущения, посланные из его последующих положений, и если источник двигался бесконечно долго, то вся среда перед и за источником возмущена.
В-третьих, картина распространения возмущений от подвижного источника, в противоположность картине распространения возмущений от неподвижного источника, несимметрична; очевидно, что впереди источника звук имеет большую частоту, чем за ним. Последнее обстоятельство объясняет так называемый эффект Допплера, который заключается в том, что наблюдатель 1, стоящий впереди приближающегося подвижного источника звука, слышит звук более высокого тона, чем наблюдатель 2, стоящий позади удаляющегося источника звука.
 

Волны возмущения возникают при полете самолетов, снарядов, пуль при скоростях, меньших скорости звука в среде. Эффект Доплера может быть использован для определения скорости движения источника. Доплеровский радар - радар, который измеряет изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар). Доплеровские радары широко применяются в самых разных областях: для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков) и других объектов.

От звукового хлопка страдают люди, оставшиеся на земле при полете самолетов. Когда твердое тело движется в воздухе, непосредственно впереди этого тела возникает повышенное давление. При скорости самолета, меньшей скорости звука, это давление остается малым и только дает начало звуковым волнам, отходящим от тела (рисунок 2).

Полет пули при скорости, близкой к скорости звука.

При еще большем приближении к скорости звука картина ударных волн, показанная на предыдущих рисунках, растягивается в поперечном направлении на большие расстояния. Два приведенных здесь снимка сделаны во время одного и того же выстрела, причем второй снимок отвечает более раннему положению объекта на траектории.

По мере того как число Маха невозмущенного потока возрастает, приближаясь к единице, след за круговым цилиндром переходит от периодического схождения вихрей, характерного для малых скоростей, к квазистационарному следу с шейкой, устанавливающемуся при сверхзвуковых скоростях.