Ondas de choque

14 12 2008

choque1b.gif 

Las ondas de choque surgen cuando la fuente emisora (un altavoz en la animación que se muestra más abajo) se mueve a una velocidad mayor que la de propagación de las ondas en el medio. Entonces se forma (clic en el botón play para ver la animación) la “cuña” que se puede ver en la imagen.

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Esta es la forma típica de la estela de un barco que se desplaza en el agua. Las crestas de las diversas ondas se acumulan en una zona delimitada por las rectas de color rojo que forman entre sí un ángulo α. Existe una relación entre este ángulo, la velocidad de propagación de las ondas (v0) y la de la fuente (v), que se recoge en la figura de más abajo. En ella OA es la distancia recorrida por la onda en un tiempo t. En ese tiempo la fuente emisora se ha desplazado una distancia OB, por tanto el ángulo será tanto menor cuanto más rápido se desplace la fuente emisora.

choque3b.gif

 Como es bien conocido el sonido es una onda consistente en compresiones (crestas) y enrarecimientos (valles) del aire que se desplaza a una velocidad aproximada  de 340 m/s (1224 km/h). Si la fuente que emite las ondas sonoras viaja a velocidades superiores a la del sonido, un avión por ejemplo, se produce un cono (la figura en tres dimensiones correspondiente al ángulo dibujado en el ilustración) en cuyas generatrices se acumulan las crestas de onda. En consecuencia, cuando esta acumulación de aire comprimido alcanza a un observador (hombre con sueter verde en la figura), éste percibirá un sonido muy intenso (estampido sónico). Una vez que la onda de choque pasa (mujer con vestido rojo) el sonido del avión se percibe con normalidad. Curiosamente la pareja que tiene el avión encima de sus cabezas no percibe sonido alguno.

La intensidad del estampido varía con la altura a la que el avión pasa. Así si el avión vuela a baja altura la onda de choque puede provocar grandes destrozos, mientras que si vuela a 10.000 m de altura es poco perceptible.

Realmente se produce un doble estampido ya que se forman dos ondas de choque, una en la proa del avión y otra en su cola.

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3 Comentarios a “Ondas de choque”

31 12 2008
FyQ Forever (13:56:35) :

Feliz Año Nacho, ¿nos vemos hoy en la San Silvestre? espero que si.

Un Saludo.

5 01 2009
Paula (16:10:27) :

Hola Nacho, feliz año! soy una ex-alumna tuya y quería preguntarte si podías decirme dónde puedo encontrar maquetas de moléculas, como esas que hay en los laboratorios del instituto que son bolas de colores y estan unidas por palitos. Si puedes contestarme al e-mail, mejor. Muchas gracias.

18 10 2012
i date asia (07:49:15) :

Quería informarles de que he creado una nueva teoría

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