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Blog de Mercedes González Mas

Barrera del sonido

Cuando una fuente sonora se mueve observamos que las ondas situadas delante del foco se comprimen de modo que los frentes de onda están mas próximos entre si de lo que lo estarían si la fuente sonora estuviera en reposo, este fenómeno se llama el efecto Doppler,.

En el caso de un avión las ondas sonoras que este genera se van acumulando delante del avión formando una barrera de presión (aire comprimido) que da lugar a una gran resistencia al avance del avión. Si el avión tiene forma aerodinámica y propulsores puede superar esta barrera (avión supersónico).

Cuando el avión supera la velocidad del sonido, los 340m/s (llamada mach-1), adelanta a esta barrera formada por la acumulación de los frentes de onda. Se produce una explosión de aire comprimido formándose una condensación de agua en forma de nube.

Hay que tener en cuenta que si la fuente sonora, el avión en este caso, se mueve con mayor velocidad que las ondas sonoras, no habrán ondas delante de la fuente. Detrás de ella se apilan unas encima de las otras formando una onda de choque (forma cónica) .Todas las ondas sonoras que se habrían propagado normalmente por delante del avión, se han acumulado en su parte frontal, de forma que antes de que llegue el avión no oímos absolutamente nada, y justo cuando pasa, escuchamos una explosión, estampido sónico.

En el siguiente vídeo podéis observar como varios aviones superan el match-1, podéis observar las nubes que se forman y se oye perfectamente el estampido sónico

“El primer avión que supero la barrera del sonido fue el Bell x-1, en 1947. Era un avión experimental diseñado para ese objetivo. El famoso concorde era capaz de alcanzar el mach 2,03 y la lanzadera espacial llega a superar el Mach 27.”

En la siguiente dirección podéis observar que ocurre cuando un avión rompe la barrera del sonido. Tenéis tres animaciones:

1. El avión viaja a Mach 1,5. Se oiria antes el sonido generado por el avión cuando pasa por encima de nosotros que el generado con anterioridad.

2. El avión viaja a Mach 1. El sonido se va acumulando por viajar a la misma velocidad que la fuente, se produce el boom supersónico.

3. El avión viaja a Mach 0,5. el sonido llega a nosotros en orden secuencial.

Boom sónico u onda de choque

En el siguiente enlace tenéis más información y muchas fotografías.

Aviones superando la barrera del sonido

Otro ejemplo donde se supera la velocidad del sonido es en un látigo. Cuando sacudimos rápidamente un látigo se provoca un fuerte chasquido, es debido a que el extremo o cola del látigo supera la velocidad del sonido. (También podéis probar con el extremo de una toalla).

9 diciembre 2010 - Posted by | ....BII-Vibració i ones, 2n Batxillerat-Física | , ,

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