Velocidad sónica
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Velocidad sónica. Es la velocidad de propagación de una perturbación en el seno de una sustancia y su valor depende tanto de las propiedades elásticas como de la densidad de la sustancia.
Sumario
Características
En el aire el valor de la velocidad sónica es de 340 m/s o 1224 km/h a 15 grados Celsius, y varía en él en función de la temperatura y de la altura, o sea de la densidad que tiene el aire. Mientras un cuerpo se mueve por el aire a una velocidad menor que la sónica, el aire se comporta como una sustancia blanda, desviándose a su paso en todas direcciones. En cambio al alcanzarse la velocidad sónica, el aire pasa a comportarse con respecto al cuerpo como si fuera una sustancia dura que debe ser cortada y emite en los puntos de corte ondas elásticas que debido a su reducida velocidad quedan rebasadas por el cuerpo. La transición de la corriente supersónica (carente de perturbaciones) a la corriente infrasónica, origina un golpe de presión (onda de choque). A continuación se compara el fenómeno descrito con otros que ocurren para su mejor comprensión.
Corte con cuchillo
Al cortar con un cuchillo una sustancia sólida cualquiera, por ejemplo, la hoja de papel: al producirse el corte, el filo del cuchillo emite entonces ondas sonoras que se perciben en forma de un ruido silbante.
Cuerpo volante
Cuando un cuerpo volante corta el aire a velocidades supersónicas se origina un fenómeno de características análogas. En este caso el aire se comporta como una sustancia sólida y la punta del proyectil se comporta a su vez como el filo de un cuchillo, emitiendo al cortar el aire una onda sonora que se denomina onda de cabeza, al mismo tiempo se crea también una onda sonora en el borde posterior del proyectil(onda de cola), pues el aire circundante penetra entonces en forma turbulenta en el vacío que se forma detrás del proyectil y produce allí una estela de remolinos.
Aviones supersónicos
Los aviones supersónicos la onda de cabeza tiene la forma de un cono (cono de ruido), que al entrar en contacto con la superficie de la Tierra origina allí una dilatada alfombra de ruido. Las presiones sónicas medidas en la alfombra tienen valores entre 25 kp/m2 y 150 kp/m2, suficiente para causar la rotura de cristales.
Fuentes
- Rodríguez Prieto,I.M. (ed.).(1978). Cómo funcionan las cosas:2. La Habana. Editorial Científico Técnica.
