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Quién rompió realmente la barrera del sonido primero
Cualquier debate sobre lo que ocurre cuando un objeto rompe la barrera del sonido debe comenzar con la descripción física del sonido como una onda con una velocidad de propagación finita. Cualquiera que haya escuchado un eco (ondas sonoras que se reflejan en una superficie lejana) o haya estado lo suficientemente lejos de un acontecimiento como para verlo primero y escucharlo después está familiarizado con la propagación relativamente lenta de las ondas sonoras. A nivel del mar y en condiciones atmosféricas estándar de 22 grados Celsius, las ondas sonoras viajan a 345 metros por segundo (770 millas por hora). A medida que la temperatura local disminuye, la velocidad del sonido también disminuye, de modo que para un avión que vuela a 35.000 pies, donde la temperatura ambiente es de 54 C, la velocidad local del sonido es de 295 metros por segundo (660 millas por hora).
Dado que la velocidad de propagación de las ondas sonoras es finita, las fuentes de sonido que están en movimiento pueden empezar a alcanzar las ondas sonoras que emiten. A medida que la velocidad del objeto aumenta hasta la velocidad sónica (la velocidad local de las ondas sonoras), estas ondas sonoras comienzan a apilarse delante del objeto. Si el objeto tiene suficiente aceleración, puede atravesar esta barrera de ondas sonoras y adelantarse al sonido radiado. El cambio de presión que se produce cuando el objeto supera toda la presión y las ondas sonoras que tiene delante se escucha en el suelo como una explosión, o boom sónico.
Qué máquina rompe la barrera del sonido
El 14 de octubre de 1946, un pequeño avión, casi tipo cohete, llamado Bell X-1 fue lanzado desde un gran B-29. El capitán Chuck Yeager encendió el motor del X-1 y fue acelerado más allá de la barrera del sonido convirtiéndose en el primer hombre en viajar más rápido que la velocidad del sonido. La velocidad a la que viaja el sonido se conoce como la barrera del sonido. La velocidad de una onda sonora varía en realidad con la temperatura y la densidad del aire, aumentando aproximadamente 0,6 m/s por cada grado centígrado de aumento de la temperatura. A 68° F la velocidad del sonido es de unos 343 m/s o 767 mph a nivel del mar. ¿Por qué se llama a esta velocidad la barrera del sonido?
Un avión produce un sonido que se irradia desde el avión en todas las direcciones. Las ondas que se propagan delante del avión se agolpan por el movimiento del avión. Cuando el avión se acerca a la velocidad del sonido, las “ondas” de presión sonora se amontonan unas sobre otras comprimiendo el aire. El aire que se encuentra delante del avión ejerce una fuerza sobre éste que impide su movimiento. A medida que el avión se acerca a la velocidad del sonido, se aproxima a esta barrera de presión invisible creada por las ondas sonoras justo delante del avión. El aire comprimido delante del avión ejerce una fuerza mucho mayor que la habitual sobre el avión. En ese momento se produce un aumento notable de la resistencia aerodinámica del avión, de ahí la noción de romper la “barrera del sonido”. Cuando un avión supera la velocidad del sonido se dice que es supersónico. A menudo se habla de velocidades supersónicas en términos de número de Mach. El número Mach es la velocidad del objeto dividida por la velocidad del sonido. Así, Mach 3 significa tres veces la velocidad del sonido.
Cómo suena romper la barrera del sonido
Los aviones de combate militares son capaces de viajar a velocidades superiores a la del sonido. Esta velocidad crítica de aproximadamente 1.225 km/h se conoce como Mach 1. Superar Mach 1 se conoce como ir a velocidad supersónica.
Los estampidos sónicos no siempre se producen cuando los aviones vuelan a velocidades supersónicas. Un estampido sónico se crea cuando los aviones viajan a aproximadamente 1.225km/h a nivel del mar y la temperatura es de 20C. Los estampidos sónicos pueden recorrer cierta distancia y el sonido puede verse potenciado por ciertas condiciones meteorológicas, como la alta humedad y la nubosidad.
La barrera del sonido de Mach 1
¿Ha visto alguna vez un avión sobrevolando a una velocidad supersónica? Si es así, es posible que haya escuchado un fuerte “boom” al pasar. ¿Explotó? No. Todavía puedes verlo volar. Entonces, ¿qué fue ese sonido? Era un estampido sónico.
Un boom sónico es un sonido fuerte, como una explosión. Es causado por las ondas de choque creadas por cualquier objeto que viaja a través del aire más rápido que la velocidad del sonido. Los estampidos sónicos crean enormes cantidades de energía sonora.
Cuando un objeto se desplaza por el aire, produce ondas de presión delante y detrás de él. ¿Has visto alguna vez un barco moviéndose por el agua? Las ondas de proa (delante) y de popa (detrás) son similares a las ondas de presión invisibles creadas por un objeto cuando se mueve en el aire.
A nivel del mar y a 68° F, la velocidad del sonido a través del aire es de unas 761 millas por hora. A una altitud de unos 20.000 pies, donde la atmósfera es más fina y fría, el sonido viaja a unos 660 kilómetros 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 vuela a la velocidad del sonido, se dice que va a Mach 1. Una velocidad de Mach 2 sería el doble de la velocidad del sonido.
