Explosiones Sónicas

Published On Jun-27-2018

Transcripción

Probablemente escuchamos acerca del único avión comercial capaz de romper la barrera del sonido. Decimos que un objeto rompe la barrera del sonido, cuando se desplaza a una velocidad mayor a la del sonido en el mismo medio.

El Efecto Doppler nos permite comprender mejor este fenómeno. Utilicemos la fórmula para un avión que se acerca a un observador estacionario (Figura 7.25).

Figura 7.25: Fórmula para la frecuencia percibida por un observador estacionario y una fuente que se acerca

Cuanto mayor sea la velocidad de la fuente, menor será el resultado de la resta en el denominador. Como resultado, mayor será la frecuencia percibida por el observador. ¿Qué sucede cuando el avión alcanza la velocidad del sonido? El resultado de la resta sería cero. Matemáticamente, esta operación es inválida. No obstante, en la física podemos afirmar que la frecuencia percibida por el observador tenderá a infinito cuando esto ocurra.

Cuando el avión alcance la velocidad del sonido, cada perturbación será emitida desde el mismo punto que la anterior, por lo que todas alcanzarán al observador al mismo tiempo (Figura 7.26). Es decir, la frecuencia del sonido es infinita. Asimismo, esto causará una superposición constructiva tan dramática que se produce un sonido similar a una fuerte explosión.

Figura 7.26: Perturbaciones con el mismo centro en la punta del avión

Si la velocidad del avión es mayor a la del sonido, el observador no escuchará nada hasta que el objeto haya pasado (Figura 7.27).

Figura 7.27: Propagación del sonido causado por un avión supersónico

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