Кнут щёлкает, когда его кончик преодолевает звуковой барьер.

Как движение руки разгоняет кончик кнута

Кнут передаёт движение не целиком, как жёсткий прут, а в виде бегущей по нему волны. Рука создаёт изгиб и движение, которые распространяются вдоль гибкой полосы. При этом кнут постепенно сужается: ближе к концу в движении участвует всё меньше материала. Поэтому волна не просто переносит первоначальный толчок — она ускоряет лёгкий кончик.

Похожий принцип заметен, если быстро взмахнуть длинной лентой: складка или изгиб пробегает к её свободному краю, а край движется намного резче, чем рука. В кнуте эффект сильнее благодаря его форме и упругости. Скорость кончика зависит не только от силы взмаха, но и от того, как волна проходит по кнуту.

От быстрого движения к ударной волне

Когда кончик движется быстрее звука в окружающем воздухе, он не успевает плавно отодвинуть воздух перед собой. Воздух резко сжимается, и возникает ударная волна — тонкий фронт резкого изменения давления. Именно её прохождение слышно как короткий щелчок, похожий на небольшой звуковой удар.

Звуковой барьер здесь — не твёрдая преграда и не особое состояние кнута. Это порог скорости относительно воздуха. У звука нет одной неизменной скорости: она зависит от условий, прежде всего от температуры. Поэтому важен не весь кнут и не рука человека, а самый быстрый участок — кончик.

Почему слышен именно резкий щелчок

Обычный взмах создаёт колебания воздуха, которые расходятся как звук. У сверхзвукового кончика возмущения воздуха накладываются перед ним, образуя резкий фронт давления. Когда этот фронт достигает слушателя, давление быстро меняется — так и появляется характерный трескучий звук.

Получается, что щелчок — не столкновение двух частей кожи и не просто звук от удара кнута о предмет. Это акустический след движения, в котором волна, начавшаяся у руки, передала скорость всё более лёгким участкам и вывела кончик за звуковой порог.