Cono de Mach

Published On Aug-05-2017

Transcripción

Imaginemos a una persona corriendo detrás de un conjunto de grandes cortinas de papel dispuestas paralelamente e igualmente espaciadas, transportadas por un colgador móvil como se muestra en la figura:

Figura 14.1. Persona corriendo detrás de cortinas de papel

Supongamos ahora que la persona decide correr a rapidez mayor que el colgador. ¿Qué ocurrirá? Pues las cortinas empezarán a curvarse y pegarse en el punto donde la persona hace contacto con la cortina que tiene enfrente, como se muestra en la siguiente figura:

Figura 14.2. Persona corriendo entre las cortinas

Si decide ir muy rápido quizás las cortinas se rompan y quede una huella, como se muestra aquí:

Figura 14.3 Persona rompiendo la barrera de las cortinas

Algo análogo, pero no exactamente igual, ocurre con un objeto que se mueve y produce ondas sonoras. Estas se moverán como frentes de onda circular espaciadas, de acuerdo a la frecuencia con que se producen, tal como se ve en la imagen:

Figura 14.4. Fuente de ondas sonoras moviéndose

Pero si el objeto empieza a moverse con velocidad igual a la velocidad del sonido, estos frentes de onda se juntan, produciéndose un incremento abrupto de la presión en el lugar donde los frentes se unen, como se muestra en la siguiente figura:

Figura 14.5. Onda de Choque en formación

Y una vez que el objeto supera la velocidad del sonido, los frentes de onda que quedan atrás de la fuente sonora forman un cono llamado “cono de Mach”, como podemos observar en la imagen:

Figura 14.6. Cono de Mach

A lo largo de este cono se forma una superficie de igual presión, denominada “onda de choque”.

En conclusión, cuando una fuente sonora aumenta su velocidad y supera la velocidad del sonido genera un cono de presión, formado por las amplitudes de todas las ondas generadas por la fuente en el momento de superar la barrera del sonido.

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