Antes de qualquer coisa, vale revisitar alguns conceitos. Começando pelo som, em si, que se trata de uma onda, iniciada por fonte que cause vibração —cuja velocidade depende do meio e da temperatura em que se propaga. No ar, a 15ºC e ao nível do mar, essa velocidade é de aproximadamente 340 m/s.
Os humanos ouvem vibrações em uma determinada faixa de frequência, que vai de 50 Hz e 20.000 Hz. Os ruídos costumam ser sons que nos desagradam ou causam algum tipo de sensação ruim.
Considerando uma arma de fogo, o principal ruído que escutamos tem algumas fontes. A começar pela detonação da espoleta do cartucho, que produz intensa vibração e deformação elástica no corpo todo da arma.
Já outra fonte de ruído, bem mais alta, é a diferença de pressão que se forma entre a câmara interna da munição e o ambiente externo, que surge ao se detonar a espoleta.
Essa diferença de pressão se converte em velocidade da bala conforme ela desliza pelo cano. Uma vez que ela sai do cano da arma, a diferença de energia entre os dois causa uma forte e rápida expansão do ar quente, que produz um ruído muito elevado.
Sendo assim, dependendo do tipo de arma e do projétil, as balas podem atingir velocidades superiores às do som. Quando isso ocorre, a bala concentra as ondas sonoras emitidas ao longo da sua trajetória em uma mesma frente de onda, um fenômeno conhecido como Cone de Mach.
