¿Sabes lo que se siente al superar la barrera del sonido? Estos pasajeros lo pasaron fatal

La barrera del sonido es un fenómeno que ocurre cuando un objeto se acerca a la velocidad del sonido, también conocida como Mach 1. No es una barrera física, sino un aumento repentino de la resistencia aerodinámica.

Romper la barrera del sonido depende de diversas condiciones, como el clima y la altitud. En condiciones ideales, con una temperatura ambiente, la velocidad del sonido es de 343 metros por segundo (1.235 kilómetros por hora).

Esto es lo que ocurre cuando un avión rompe la barrera del sonido

El sonido es esencialmente la sensación que experimentamos cuando las ondas de presión en el aire afectan nuestros tímpanos. Estas fluctuaciones en la presión del aire se mueven a una velocidad determinada, que generalmente es alrededor de 340 metros por segundo, aunque puede variar según la temperatura del aire.

Cuando un objeto emite sonido y se desplaza, afecta la propagación de esas ondas de presión. Al moverse, comprime las ondas hacia la dirección en la que se mueve y las estira en la dirección opuesta. Esto es lo que experimentamos como un cambio en la frecuencia del sonido: se vuelve más agudo cuando el objeto se acerca y más grave cuando se aleja.

Sin embargo, cuando un objeto se mueve a velocidades cercanas o superiores a la del sonido, sucede algo muy interesante. Las ondas de sonido que emite no pueden escapar hacia adelante, ya que el objeto las supera constantemente. En cambio, se acumulan y forman un cono de sonido centrado en el objeto. En el borde de este cono, las ondas de sonido se suman, creando una presión extremadamente alta que puede ser lo suficientemente potente como para romper cristales.

A esta acumulación de presión se le llama la «barrera del sonido», y es lo que ocurre cuando se dice que un objeto ha «roto la barrera del sonido». Es un fenómeno impresionante que ilustra cómo la velocidad y la propagación del sonido interactúan de manera compleja.

 

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El concepto inicial de la «barrera del sonido» sugería que el aumento de la resistencia aumentaría de forma exponencial, lo que impediría que un avión la superara incluso con una potencia de motor considerable.

Sin embargo, esta noción fue desestimada ya en el siglo XIX, cuando los artilleros observaron que, después de cierto punto, la resistencia no aumentaba más, sino que comenzaba a disminuir. Por lo tanto, para atravesar esta barrera, simplemente se necesitaba más propulsión y una mejor aerodinámica para vencer este punto máximo de resistencia.

El primer hombre en oficialmente atravesar la barrera del sonido fue Charles Elwood Yeager el 14 de octubre de 1947, pilotando el avión experimental Bell X-1 a velocidad Mach 1 y a una altitud de 45,000 pies. Aunque hay reclamos disputados, como el del piloto alemán Hans Guido Mutke, quien afirma haber sido el primero en romper la barrera del sonido el 9 de abril de 1945 a bordo de un Messerschmitt Me 262.

Qué es una explosión sónica

Cuando un objeto acelera a una velocidad considerable, genera ondas de aire y sonido que se propagan en todas direcciones, similar a las ondas que se forman cuando una piedra cae en un lago. Pero a medida que la velocidad aumenta, estas ondas comienzan a acumularse y comprimirse en la parte delantera del objeto en lugar de expandirse. Mientras tanto, las ondas de aire y sonido siguen ejerciendo presión desde los lados y la parte trasera del objeto, como la estela dejada por una lancha motora.

Una vez la velocidad del objeto supera la del sonido, la presión acumulada en la parte delantera se libera abruptamente en forma de una onda de choque, que percibimos como una explosión sónica. Esta liberación repentina de presión es lo que constituye una explosión sónica, según la NASA.

Si el objeto sigue superando la velocidad del sonido, continuará creando un cono de presión en el aire, generando una «alfombra sónica». Esta alfombra sónica se desplaza con el objeto en movimiento, dirigiendo algunas de las ondas sonoras hacia el suelo, donde podemos escucharlas.

La intensidad de una explosión sónica se mide en pascales de sobrepresión, y aunque puede ser lo suficientemente potente como para causar daños en estructuras, por lo general, en casos normales, no representa un peligro para las personas. Las explosiones sónicas han sido objeto de estudio e interés en la industria aeroespacial y han dado lugar a hitos significativos, como el primer avión en romper la barrera del sonido, el Bell X-1, en 1947.

Aunque los vuelos supersónicos sobre tierra están prohibidos en los Estados Unidos desde 1973, todavía hay excepciones, como en el caso de las agencias militares y espaciales. A pesar de su impacto en la historia de la aviación, los vuelos comerciales supersónicos se han enfrentado a problemas operativos, lo que eventualmente llevó al cese de su servicio en 2003.