La barrera del sonido

Seguro que habéis oído alguna vez eso de la barrera del sonido. El efecto se produce cuando un avión supersónico (casi siempre un caza militar) acelera hasta llegar a la velocidad del sonido, unos 1200 km/h. Entonces se oye una tremenda explosión.

Vamos a ver por qué pasa.

Cuando un avión inmóvil hace ruido emite ondas sonoras que se propagan a su alrededor en todas direcciones.

 Pero cuando se mueve, las ondas que tiene delante se comprimen (disminuye su longitud de onda) Esto es el efecto Doppler, y ya lo habíamos visto.

 Y cuando el avión se mueve a 1230 km/h, las ondas ya no pueden comprimirse más. Se forma una especie de muro de aire frente a él: esta es la barrera del sonido. Se necesita mucha potencia para superarla y cuando se consigue, el avión va por delante de las ondas sonoras que genera:

Lo que vemos en la animación se llama cono de Mach. Cono porque aunque lo que vemos es 2D, en la realidad 3D tiene forma de cono. Mach era el físico austríaco que lo estudió por primera vez. En su honor a la velocidad del sonido se le llama Mach 1. Los aviones Concorde viajaban a Mach 2, es decir, al doble que la velocidad del sonido.

Cuando el cono Mach llega al suelo, algún humano puede oírlo y asustarse de la explosión que se oye. Es el estampido sónico:

Esta entrada es una adaptación de la publicada en www.curiosoperoinutil.com el 29 de diciembre de 2005.