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¿El estampido sónico es un golpe único o un ruido continuo?

¿El estampido sónico es una explosión única, causada cuando un objeto pasa inicialmente a ser supersónico, o es un ruido continuo emitido por el objeto mientras se desplaza?

Para ser más específicos, ¿una aeronave que acelera continuamente causará un "boom" sólo sobre el punto en el que hace la primera transición a supersónico, o causará un "boom" que se escuchará a lo largo de todo su viaje supersónico por todos los observadores a lo largo de su ruta (de la misma manera que un barco rápido creará una onda de proa que lo sigue a donde sea que vaya)?

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Steve Puntos 11

He recibido una respuesta/explicación de Jim Wild de la Universidad de Lancaster. La añado aquí por si a alguien le interesa. Todo el mérito es suyo :)

Jim Wild: Pero básicamente, no se trata de un único golpe. La onda de presión (que percibimos como un estampido) se genera continuamente mientras el avión se mueve supersónicamente. Por eso los vuelos supersónicos suelen estar prohibidos sobre tierra: no se trata de un solo estampido, sino que "seguiría" al avión y lo oiría mucha gente.

Cuando el Concorde volaba, si se hubiera colocado una cadena de puestos de escucha a lo largo del Atlántico, se habría podido detectar el movimiento de la aeronave a través del océano cuando sobrevolaba cada estación, incluso si sólo "rompía" (es decir, aceleraba) la barrera una vez justo después de dejar la costa.

Ver: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-17701155

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¿Y qué ocurre cuando el avión supera Mach 2? (y Mach 3...)

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Creo que no hay un boom sónico adicional - no hay nada realmente tan especial en Mach 2+ :)

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@EugeneSeidel, el ángulo de la onda de choque con respecto a la línea de movimiento cambia con el número de Mach.

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Seth Puntos 759

Un estampido sónico es un evento continuo siempre y cuando la aeronave que lo produce inicialmente se mantenga por encima de Mach 1. La presión y la temperatura afectan a la velocidad real de Mach 1, que a nivel del mar es de al menos 750 mph. Un estampido sónico sólo parece ser un evento momentáneo cuando el individuo que lo oye está en posición estacionaria. El boom en sí mismo viaja a lo largo de la trayectoria que el avión mientras viaja supersónico. Ahora bien, si el avión estuviera a gran altura y de repente girara hacia abajo apuntando directamente a un individuo en tierra mientras viaja supersónico, el estampido sónico sería más continuo y no sólo sería un evento pasajero. Hay un inventor en Estados Unidos que ha creado un dispositivo que produce un estampido sónico continuo desde una posición estacionaria. Un estampido sónico muy real. Dicho dispositivo puede ser enfocado para apuntar el boom sónico sostenido (ondas de choque) en una dirección particular. Espero que esto haya sido útil.

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Si tienes algo más que añadir ponlo en tu respuesta en lugar de dar tu correo electrónico (lo he editado).

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Hola Tony. No estoy seguro de por qué el botón de edición está en gris, pero deberías saber que dejar tu dirección de correo electrónico personal en una pregunta no es apropiado para este sitio web. Por favor, elimínala. Saludos.

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@JessRiedel en este caso, había una edición sugerida pendiente (y no puedes apilar otra edición sugerida sobre ella y no tienes la reputación para evitar la función de ediciones sugeridas)

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celopes Puntos 4092

Un estampido sónico es una onda sonora continua de alta presión que sigue al avión. Si un avión está volando sobre una ruta larga, por ejemplo 100 millas, un observador que esté parado en (digamos) 10 millas escuchará este boom cuando el avión pase por ahí y el observador que esté parado en 100 millas escuchará este boom después de algún tiempo cuando el avión pase por ahí.

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esac Puntos 6283

Al reducir un avión SST en aceleración al tamaño de un punto, el sonido (aerodinámico y mecánico) que genera queda confinado en un cono perfecto. A Mach I, el ángulo de los márgenes del cono con respecto a la línea de vuelo es de 45 grados (el sonido irradia lateralmente desde la línea de vuelo la misma distancia que el avión avanza). A medida que el avión se acerca a un observador, la energía sonora que se acumula en el cono sonoro anterior muestra una frecuencia sonora creciente (efecto Doppler). y la longitud de onda disminuye proporcionalmente.

Teóricamente, a Mach I, la frecuencia debería alcanzar el infinito, pero esto es imposible porque el límite inferior de la longitud de onda inversamente relacionada está restringido por las dimensiones del espacio ocupado por los núcleos de aire adyacentes que transmiten el sonido. Cuando el avión pasa por delante del observador a Mach I, la frecuencia de la energía acústica relacionada con Doppler acumulada en el cono sonoro anterior explota en el ejemplo definitivo de sonido de baja frecuencia: una sola vibración masiva, como el trueno de un rayo supersónico que impacta cerca del observador.

El ruido interfiere en el desarrollo del flujo laminar. La violenta reverberación de las moléculas con el ruido que se intensifica en el cono de sonido anterior a medida que se aproxima a Mach I hace que el aire del cono de sonido anterior sea refractario al flujo laminar, convirtiendo el aire en el equivalente de un gel gaseoso, con una resistencia muy aumentada a la penetración de los bordes de ataque. Esta resistencia al efecto de gel gaseoso es la responsable del aumento de la presión del aire anterior a los bordes de ataque (el efecto de barrera acústica tan notable en los aviones anteriores, menos aerodinámicos). La liberación de esta banda de presión cuando una aeronave SST atraviesa rápidamente la barrera del sonido, podría dar lugar a una segunda fuente de estampido sónico, no relacionada con el efecto Doppler.

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Zack Souza Puntos 16

"Mientras un avión viaje a Mach 1 o más rápido, generará un estampido sónico continuo. Todos los que se encuentren en un estrecho camino por debajo de la trayectoria de vuelo del avión podrán oír el estampido sónico cuando pase por encima. Esta trayectoria se conoce como la "alfombra del estampido". https://wonderopolis.org/wonder/what-is-a-sonic-boom

Wikipedia tiene una excelente entrada que muestra más detalles técnicos: https://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_boom

Ficha técnica de la Nasa Sonic Boom https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-016-DFRC.html

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