¿qué sucede cuando algo rompe la barrera del sonido?
abril de 2001
el 14 de octubre de 1946, un pequeño avión casi Tipo cohete llamado Bell X-1 fue lanzado desde un gran B-29. El capitán Chuck Yeager disparó el motor X-1 y fue acelerado más allá de la barrera del sonido convirtiéndose en el primer hombre en viajar más rápido que la velocidad del sonido. La velocidad a la que viaja el sonido se conoce como la barrera del sonido. La velocidad de una onda de sonido en realidad varía con la temperatura y la densidad del aire, aumentando aproximadamente 0.,6 m / s por cada aumento de temperatura de Grados Centígrados. A 68 ° F La velocidad del sonido es de aproximadamente 343 m / s o 767 mph a nivel del mar. ¿Exactamente por qué esta velocidad se llama la barrera del sonido?
un plano produce sonido que irradia desde el plano en todas las direcciones. Las ondas que se propagan delante del avión se amontonan por el movimiento del avión. A medida que el avión se acerca a la velocidad del sonido, las «ondas» de presión sonora se acumulan entre sí comprimiendo el aire. El aire delante del avión ejerce una fuerza sobre el avión impidiendo su movimiento., A medida que el avión se acerca a la velocidad del sonido, se acerca a esta barrera de presión invisible establecida por las ondas de sonido justo delante del avión. El aire comprimido en frente del avión ejerce una fuerza mucho mayor de lo habitual en el avión. Hay un aumento notable en la resistencia aerodinámica en el avión en este punto, de ahí la noción de romper la «barrera del sonido».»Cuando un avión excede la velocidad del sonido se dice que es supersónico. A menudo las velocidades supersónicas se refieren en términos de un número de Mach. El número Mach es la velocidad del objeto dividida por la velocidad del sonido., Así Mach 3 significa tres veces La velocidad del sonido.
imagina un barco viajando por el agua. El barco empuja el agua y una cresta de ola sale de la proa del barco y se extiende a través del lago. Esta onda cónica visible en la superficie del agua, llamada Frente de onda, es similar al auge sónico de un avión. Cuando un avión está volando a velocidades supersónicas, la presión del sonido forma un cono cuyo vértice está en la nariz del avión. Considere un avión supersónico volando hacia usted mientras lo mira desde el suelo., Inicialmente, no se oye nada porque el avión se mueve más rápido que el sonido en sí, pero cuando el cono de presión de sonido llega a su oído se oye un boom. Un objeto que viaja a través del aire hace que la energía de las ondas sonoras (aire) se acumule a lo largo de una línea cónica (como la onda de proa de un barco) llamada Frente de onda. A medida que estas ondas se acumulan, existe una diferencia de presión muy grande a través del frente de onda, que se llama onda de choque. A medida que este frente de onda pasa a un individuo, el repentino diferencial de presión o cambio en la presión crea el «boom sónico» que escuchamos.,
cualquier cosa que exceda la velocidad del sonido crea un «boom sónico», no solo aviones. Un avión, una bala o la punta de un látigo pueden crear este efecto; todos producen una grieta. Este cambio de presión creado por el boom sónico puede ser bastante perjudicial. En el caso de los aviones, se sabe que las ondas de choque rompen las ventanas de los edificios. Las ondas de choque tienen aplicaciones fuera de la aviación. Los cálculos renales y biliares se rompen con una técnica llamada litotricia extracorpórea por ondas de choque. Esta técnica utiliza ondas que están fuera de nuestro rango de audición normal, pero sin embargo siguen siendo ondas., Una onda de choque se produce fuera del cuerpo y se enfoca por un reflector para que converja en las piedras. El estrés creado por las ondas de choque hace que las piedras se rompan en pequeños pedazos que luego se pueden eliminar.