¿Qué es una onda de choque?

En este vídeo vamos a explicar lo que es
una onda de choque, comentaremos algunos otros fenómenos asociados al vuelo supersónico
y trataremos también de entender porqué se producen. Pero empecemos por el principio. El sonido es una onda, similar a las que se
producen en un estanque cuando tiramos una piedra, sólo que en vez de propagarse por
la superficie del agua se propagan por el aire y en tres dimensiones. Para entender lo que sucede en un vuelo supersónico
supongamos que tenemos un tambor, cada vez que lo golpeamos producirá una onda que se
propagará justamente a la velocidad del sonido que es del orden de los 1000km/h aunque depende
mucho de las condiciones atmosféricas. Si lo golpeamos varias veces se producirán
una serie de ondas concéntricas, pero esto no es demasiado espectacular así que hagamos
algo más interesante. Supongamos ahora que hay un músico que transporta
el tambor y que además corre muy deprisa, a velocidades cercanas a la del sonido.

Como cada onda tiene ahora su origen en un
punto distinto, podemos ver como se van comprimiendo en la parte delantera mientras que se separan
más en la parte trasera. Esto es la base del llamado efecto doppler
pero por desgracia ese no es el objetivo de este video. Por último, haciendo un pequeño esfuerzo
final, nuestro Felix Baumgartner tamborilero consigue moverse a velocidad supersónica. En este caso dejaría atrás todas las ondas
que va produciendo y podemos ver como van quedando dentro de esta superficie que recibe
el nombre de cono de Mach y que es un ejemplo típico de onda de choque.

Lo que sucede es que el aire que hay por delante
no tiene tiempo de apartarse antes de que llegue el objeto así que cuando llega tiene
que hacerlo instantáneamente. Para conseguirlo, en una onda de choque se
producen variaciones muy bruscas en la temperatura y la presión del gas hasta el punto de que
en ocasiones la humedad del ambiente condensa y podemos ver imágenes tan espectaculares
como esta. Otro fenómeno asociado al vuelo supersónico
es el llamado estallido sónico. Cuando un observador es alcanzado por una
onda de choque, al ser una onda de presión, esta puede ser percibida por el oído.

Lo curioso es que dado que la onda de choque
se desplaza a velocidad supersónica las únicas personas que podrán escuchar el sonido serán
aquellas que se encuentran dentro del cono de Mach, y lo que es más, al contrario de
lo que cabría esperar, cuando se supera la velocidad del sonido el ruido dentro de la
cabina del avión se reduce ya que literalmente se lo dejan atrás. Por último decir que no sólo los aviones,
los cohetes o los proyectiles producen ondas de choque. Las explosiones también pueden producirlas
sólo que en este caso es el propio gas en expansión lo que se mueve a velocidad supersónica
e incluso el chasquido de un látigo no es más que un estallido sónico a pequeña escala
debido a la rápida aceleración de la punta. Y como siempre, si te ha gustado este video
pasate por el canal para ver más vídeos de ciencia. Un saludo y hasta la próxima..

As found on YouTube

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *