¿Alguna vez has presenciado un avión volando por encima de ti a una velocidad mayor que la del sonido? Si lo has hecho, es posible que hayas escuchado un fuerte ruido similar a una explosión. ¿El avión explotó? ¡No! Todavía estaba volando. Entonces, ¿qué fue ese sonido? Fue un sonic boom.
Un sonic boom es un ruido fuerte que es similar a una explosión. Es causado por las ondas de choque producidas por cualquier objeto que viaja a través del aire a una velocidad mayor que la del sonido. Los sonic boom generan una cantidad significativa de energía sonora.
Cuando un objeto se mueve a través del aire, crea ondas de presión delante y detrás de él. ¿Alguna vez has observado un barco moviéndose a través del agua? Las olas del arco (delanteras) y las olas de popa (traseras) son comparables a las ondas de presión invisibles formadas por un objeto mientras se mueve a través del aire.
Estas ondas de presión viajan a la velocidad del sonido. ¿Qué tan rápido es eso? ¡Bastante rápido! La velocidad del sonido varía dependiendo del material a través del cual se desplaza. También cambia con la altitud y la temperatura.
Al nivel del mar y a una temperatura de 68° F, la velocidad del sonido a través del aire es aproximadamente de 761 millas por hora. A una altitud de aproximadamente 20,000 pies donde la atmósfera es más delgada y fría, el sonido viaja a aproximadamente 660 millas por hora.
El físico austriaco Ernst Mach desarrolló un método para medir la velocidad del aire en relación con la velocidad del sonido. Si un avión viaja a la velocidad del sonido, se le denomina Mach 1. Una velocidad de Mach 2 sería el doble de la velocidad del sonido.
A medida que un objeto, como un avión, acelera, las ondas de presión no pueden evitar chocar entre sí. Se acumulan y se comprimen juntas. Eventualmente, forman una sola onda de choque a la velocidad del sonido.
El sonic boom que escuchamos causado por un avión que vuela a Mach 1 típicamente toma la forma de un «doble boom». El primer boom es causado por el cambio en la presión del aire cuando la nariz del avión alcanza Mach 1, y el segundo boom es causado por el cambio de presión que ocurre cuando la cola del avión pasa y la presión del aire vuelve a la normalidad.
Mientras un avión vuele a Mach 1 o más rápido, producirá un sonic boom continuo. Todos aquellos dentro de un camino estrecho debajo de la trayectoria de vuelo del avión podrán escuchar el sonic boom mientras pasa por encima. Este camino se conoce como la «alfombra de boom».
Si tienes curiosidad sobre cómo los pilotos manejan los sonic boom, en realidad no los pueden escuchar. Pueden ver las ondas de presión alrededor del avión, pero los pasajeros en el avión no pueden escuchar el sonic boom. Similar a la estela de un barco, la alfombra de boom se despliega detrás del avión.
Pruébalo
¿Estás listo para volar? Encuentra a un amigo o miembro de la familia que te ayude a explorar las siguientes actividades:
- ¿Es necesario tener un avión para crear un estruendo sónico? ¡No necesariamente! Ve en línea y mira un video de Chris Giorni de Tree Frog Treks mientras crea un «estruendo sónico» usando objetos comunes del hogar.
- Si has estado en un rodeo recientemente, es posible que incluso puedas crear tu propio estruendo sónico en tu patio. ¿Tienes un látigo? Los látigos son comunes en las granjas y a menudo se venden como recuerdos en los rodeos. Si alguna vez has hecho estallar un látigo, es probable que estés familiarizado con el fuerte sonido que produce. Ese sonido en realidad es un mini estruendo sónico. Cuando se balancea un látigo, la energía viaja desde tu mano a través del látigo hasta su extremo. Para cuando la energía llega al extremo del látigo, conocido como «cracker», se está moviendo más rápido que la velocidad del sonido. Similar a un avión supersónico, el látigo supera la velocidad del sonido y crea el sonido de estallido que escuchas debido a las ondas de sonido comprimido. Los científicos creen que el látigo pudo haber sido el primer invento humano en romper la barrera del sonido. Así que, si tienes un látigo en casa, dale un golpe. ¡Probablemente nunca te diste cuenta de que podrías crear un estruendo sónico en tu propio patio!
- ¿Alguna vez te has preguntado cómo sería volar más rápido que la velocidad del sonido? Deja volar tu imaginación. Imagínate en la cabina de un avión de combate. Empuja el acelerador al máximo y despega hacia el cielo. ¿Qué ves? ¿Qué escuchas? Escribe una breve historia sobre tu viaje imaginario a Mach 1 y más allá. Comparte tu historia con un amigo o familiar. ¿Les gustaría experimentar volar más rápido que la velocidad del sonido? ¿Por qué o por qué no?
Fuentes de Maravilla
- http://www.howstuffworks.com/question73.htm
- https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-016-DFRC.html
Deja una respuesta