IMPORTANT: Si us voleu donar d'alta, escriviu-nos a wiki@matadejonc.cat

La Velocitat del So

De Matawiki
Dreceres ràpides: navegació, cerca

Per tal de facilitar que entengueu el que es la barrera del so us explicarem el que es el so.

El so és una successió de canvis de pressió en un medi (sòlid, líquid o gas), provocats per una vibració que es transmet en forma d'ones sonores.

A diferència d'altres tipus d'energia (calorífica, lluminosa...), que poden viatjar a través del buit, el so necessita un medi material per a transmetre's. Aquesta transmissió és longitudinal en un fluid (líquid o gas) i transversal en un sòlid. La velocitat del so (velocitat a què es desplaça el so) depèn de la densitat del medi a través del qual viatja. En l'aire, aquesta velocitat és d'uns 340 metres per segon, tot i que varia amb la temperatura i la humitat. Les principals característiques de les ones sonores són, com en qualsevol altre tipus d'ona, la freqüència i l'amplitud.

Contingut

LA BARRERA DEL SO

En aerodinàmica, la barrera del so és un suposat límit físic que impediria que objectes de mida gran es desplacessin a una velocitat supersònica, és a dir, major que la velocitat del so, per tant, major que 1.225 km/h (a l'aire) al nivell del mar. Aquesta velocitat varia depenent del medi a través del qual viatgen les ones sonores. El terme de barrera del so, es va començar a utilitzar durant la Segona Guerra Mundial, quan un cert nombre d'avions van començar a tenir problemes de compressibilitat en volar a grans velocitats, i va caure en desús als anys 1950,
Fitxer:Mach.jpg
classificació de Mach
quan els avions van començar a trencar aquesta barrera de forma rutinària.


Número Mach

El número Mach, es la raó entre la velocitat d’un objecte en un medi determinat i la velocitat del so en aquell mateix medi. Per obtenir el número Mach, només caldrà aplicar la fórmula:

M = Vo / Vs, o també Número Mach = Velocitat de l’objecte / Velocitat del so.

EXPLOCIÓ SÒNICA

Es denomina explosió sònica al component audible de l'ona de xoc provocada per un avió quan sobrepassa Mach 1 .

Causes del fenomen

L'explosió sònica succeeix perquè, al ser la velocitat de l’avió pròxima a Mach 1, els fronts d'ona que genera es comencen a solapar l'un contra l'altre. Si la velocitat de l’avió supera la velocitat del so es produirà una conificació de les ones darrere d'ell. En el cas de l'avió caça, el pilot no pot escoltar aquesta explosió ni el soroll del motor viatjant per l'aire, ja que aquest és deixat enrere per l'avió. La següent imatge il•lustra les 3 situacions.


Els espetecs sònics emeten enormes quantitats d'energia, el que produeix un soroll molt semblant al d'una explosió.

Primeres teories i experiències

Inicialment es pensava que l'augment de la resistència seguia un creixement exponencial, per la qual cosa una avió no podria superar-la encara que augmentés substancialment la potència dels motors. D'aquí surt el nom de barrera del so.

De tota manera, aquesta idea ja havia sigut descartada pels artillers del segle XIX. Des d'Ernst Mach es sabia que, a partir d'un cert punt, la resistència ja no augmenta més i, de fet, es redueix. De manera que per travessar la barrera del so hi hauria prou amb disposar de major propulsió i millor aerodinàmica per vèncer aquest punt màxim de resistència. Amb la introducció de noves formes d'ala que disminueixen la resistència, i els motors de reacció per a la propulsió, va ser possible des dels anys 1950 viatjar més ràpid que el so amb relativa facilitat.

Charles Elwood Yeager va ser el primer home en travessar oficialment la barrera del so, el 14 d'octubre de 1947, volant amb l'avió experimental Bell X-1 a velocitat Mach 1 i a una altitud de 45.000 peus.


Què passa quan es frega el límit?

Quan un avió s'apropa a la velocitat del so, la forma en què l'aire flueix al voltant de la seva superfície canvia i es converteix en un fluid compressible, provocant així una resistència major.

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
Escola
Imprimeix/exporta
Eines