¿Qué sucede cuando un avión "ha roto la barrera del sonido"?

En una nueva entrega de la sección de ciencia en COPE Navarra explican el concepto de "romper la barrera del sonido". Joaquín Sevilla, director de la Cátedra Laboral Kutxa de Divulgación del Conocimiento y Cultura Científica de la Universidad Pública de Navarra, nos transmite cómo sucede:

A veces cuando pasa un avión se oye un estruendo muy grande. Especialmente si es un avión militar y va un poco bajo. Lo que ocurre en esos casos es que el avión "ha roto la barrera del sonido". Vamos a intentar explicar ese curioso fenómeno que no solo pasa con aviones, también son supersónicas las balas... y el restallar de los látigos.

El sonido es la sensación que nos producen ondas en la presión de aire alrededor de nuestros tímpanos. La presión aumenta y disminuye en cada unto unos cientos (o miles) de veces por segundo.

Esas perturbaciones en la presión de aire viajan a una determinada velocidad, que depende de la temperatura del aire y está alrededor de 340 metros por segundo (unos 1200 Km/h). Esa velocidad es alta, pero no tanto como para que los objetos que emiten sonido no puedan ir a velocidades parecidas, incluso superiores.

Cuando un emisor de sonido se mueve, "empuja" al sonido en la dirección hacia la que va (poniendo más juntas las ondas) y lo "estira" de donde viene poniéndolas más separadas. Eso da lugar al característico sonido de las carreras de coches (o de las ambulancias en la calle), más agudo cuando se acerca a ti y más grave cuando se aleja.

Si llega a ir más deprisa que el sonido, solo emite sonido "hacia atrás" ya que por delante adelanta las ondas que va produciendo. Esto genera un cono de sonido centrado en el emisor, y en el borde de ese cono se suma el sonido producido en distintos momentos del viaje del objeto. Recordemos que el sonido son ondas de presión, así que ese borde del cono tiene una presión muy alta, capaz de romper cristales, por ejemplo. A esa sobrepresión es a la que se le llama "barrera del sonido".

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Joaquín explica que “la madre de los efectos en fútbol, es el ‘efecto Magnus’, lo que causa ‘la rosca’. Eso tiene que ver con el giro del balón en el aire. Pero es importante que el balón sea como es. Si fuera muy liso ¡funcionaría al revés!”.

Añade que “los efectos tienen que ver siempre con la rotación de la bola y el rozamiento que esa rotación produce. En el fútbol o el beisbol es con el aire. En el billar es con el tapete. Son fenómenos complicados, por eso la experiencia que se coge en un deporte no es trasplantable directamente a otro”. Además matiza que “en un deporte, siempre con el mismo tipo de bola, se puede llegar a ser un verdadero maestro en su control”.

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