El problema del estampido sónico - Katerina Kaouri
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0:07 - 0:11A los humanos nos fascina
la velocidad desde siempre. -
0:11 - 0:15La historia del progreso humano
crece a pasos agigantados, -
0:15 - 0:19y uno de los logros más importantes
en esta carrera histórica -
0:19 - 0:22fue la ruptura de la barrera del sonido.
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0:22 - 0:25No mucho después de los primeros
vuelos exitosos de avión, -
0:25 - 0:30los pilotos tenían ansias
de más velocidad. -
0:30 - 0:32Pero a la vez, las intensas turbulencias
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0:32 - 0:38y la gran presión ejercitada sobre
el avión le impedían acelerar más. -
0:38 - 0:42Algunos trataron de eludir el problema
mediante inmersiones de riesgo, -
0:42 - 0:44a menudo con resultados trágicos.
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0:44 - 0:48Por último, en 1947, mejoras en el diseño
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0:48 - 0:52como un estabilizador
horizontal móvil y la cola móvil, -
0:52 - 0:56permitieron que un piloto militar
estadounidense llamado Chuck Yeager -
0:56 - 0:58volara el avión Bell X-1
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0:58 - 1:04a 1127 km/h.
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1:04 - 1:07convirtiéndose en la primera persona
en cruzar la barrera del sonido -
1:07 - 1:10y viajar más rápido que
la velocidad del sonido. -
1:10 - 1:14El Bell X-1 fue el primero de muchos
aviones supersónicos que siguieron, -
1:14 - 1:18con diseños posteriores que alcanzaron
velocidades por encima de Mach 3. -
1:18 - 1:22Volar a velocidad ultrasónica
crea una onda de choque -
1:22 - 1:26con un ruido como de trueno
conocido como estampido sónico, -
1:26 - 1:29que puede causar angustia
a la gente y animales en tierra -
1:29 - 1:31o incluso dañar edificios.
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1:31 - 1:32Por esta razón,
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1:32 - 1:35científicos de todo el mundo han
estudiado los estampidos sónicos, -
1:35 - 1:38tratando de predecir su
trayectoria en la atmósfera, -
1:38 - 1:42dónde van a aterrizar,
y lo estruendoso que será. -
1:42 - 1:45Para entender mejor cómo estudian
los científicos los estampidos sónicos, -
1:45 - 1:48empecemos con algunos
conceptos básicos del sonido. -
1:48 - 1:52Imagina que lanzas una piedra
pequeña en un estanque tranquilo. -
1:52 - 1:53¿Qué ves?
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1:53 - 1:56La piedra hace que las
ondas viajen en el agua -
1:56 - 1:59a la misma velocidad en cada dirección.
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1:59 - 2:03Estos círculos que siguen creciendo
en un radio se llaman frentes de onda. -
2:03 - 2:06Del mismo modo, aunque no lo veamos,
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2:06 - 2:09una fuente de sonido estacionaria,
como un equipo de música estéreo, -
2:09 - 2:12crea ondas sonoras que
viajan hacia el exterior. -
2:12 - 2:14La velocidad de las ondas
depende de factores -
2:14 - 2:18como la altitud y la temperatura
del aire por la que se mueven. -
2:18 - 2:24A nivel del mar, el sonido
viaja a unos 1225 km/h. -
2:24 - 2:27Pero en lugar de círculos en
una superficie bidimensional, -
2:27 - 2:31los frentes de onda ahora
son esferas concéntricas, -
2:31 - 2:36con el sonido que viaja en rayos en
forma perpendicular a estas ondas. -
2:36 - 2:40Imagina una fuente de sonido en
movimiento, como el silbato de un tren. -
2:40 - 2:43Conforme la fuente se sigue
moviendo en una cierta dirección, -
2:43 - 2:48las ondas sucesivas en su frente
se irán agrupando más y más. -
2:48 - 2:53Esta mayor frecuencia de la onda es
la causa del famoso efecto Doppler, -
2:53 - 2:56donde los objetos que se acercan
tienen sonido más agudo. -
2:56 - 3:00Siempre que la fuente se esté moviendo
más lento que las ondas sonoras, -
3:00 - 3:03permanecerán anidadas
una dentro de otra. -
3:03 - 3:08Cuando un objeto se vuelve supersónico,
se mueve más rápido que el sonido, -
3:08 - 3:11esa imagen cambia drásticamente.
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3:11 - 3:13A medida que supera las ondas
sonoras que ha emitido, -
3:13 - 3:16mientras genera nuevas ondas
desde su posición actual, -
3:16 - 3:20las ondas ejercen fuerzas mutuas
formando un cono de Mach. -
3:20 - 3:23No se oye sonido cuando
se aproxima a un observador -
3:23 - 3:28porque el objeto se desplaza más
rápido que el sonido que produce. -
3:28 - 3:33Solo después que el objeto ha pasado
el observador oirá el estampido sónico. -
3:33 - 3:37Cuando el cono de Mach toca
el suelo se forma una hipérbola, -
3:37 - 3:41dejando un rastro conocido como
alfombra auge conforme avanza. -
3:41 - 3:46Esto permite determinar el área
afectada por una explosión sónica. -
3:46 - 3:49¿Cómo se puede medir el estruendo
de un estampido sónico? -
3:49 - 3:53Para eso se deben resolver las
famosas ecuaciones de Navier-Stokes, -
3:53 - 3:56para encontrar la variación
de presión en el aire -
3:56 - 4:00producida por la aeronave
supersónica que lo atraviesa. -
4:00 - 4:04Esto da lugar a la firma de
presión conocida como onda N. -
4:04 - 4:05¿Qué significa esta figura?
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4:05 - 4:10Bueno, se produce el estampido sónico
si hay un cambio repentino en la presión, -
4:10 - 4:12y la onda N implica dos estampidos:
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4:12 - 4:15uno por el aumento de presión
inicial en la nariz de la aeronave, -
4:15 - 4:18y otro cuando pasa la cola
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4:18 - 4:21y la presión, de repente,
vuelve a la normalidad. -
4:21 - 4:23Esto provoca una doble estampida,
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4:23 - 4:27pero por lo general el oído humano
la escucha como una sola. -
4:27 - 4:30En la práctica, los modelos informáticos
que usan estos principios -
4:30 - 4:34a menudo pueden predecir la ubicación
y la intensidad de los estampidos sónicos -
4:34 - 4:38para condiciones atmosféricas
y trayectorias de vuelo dadas, -
4:38 - 4:41y hay investigaciones en curso
para mitigar sus efectos. -
4:41 - 4:46Mientras tanto, el vuelo supersónico
sobre la tierra sigue estando prohibido. -
4:46 - 4:49¿Son los estampidos sónicos
una creación reciente? -
4:49 - 4:50No exactamente.
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4:50 - 4:53Mientras tratamos de encontrar
maneras de silenciarlos -
4:53 - 4:56algunos otros animales han usado
estampidos sónicos en su beneficio. -
4:56 - 5:01El Diplodocus gigante pudo haber
sido capaz de agitar su cola -
5:01 - 5:03más rápido que el sonido,
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5:03 - 5:08a más de 1200 km/h, quizá
para disuadir depredadores. -
5:08 - 5:12Algunos tipos de camarones pueden crear
una onda de choque similar bajo el agua, -
5:12 - 5:16y aturdir o incluso matar
a la presa a distancia -
5:16 - 5:20con solo un chasquido de
sus garras de gran tamaño. -
5:20 - 5:22Así, mientras los humanos
hemos hecho grandes progresos -
5:22 - 5:25en nuestra búsqueda
incesante de velocidad, -
5:25 - 5:27resulta que la naturaleza
llegó allí antes.
- Title:
- El problema del estampido sónico - Katerina Kaouri
- Speaker:
- Katerina Kaouri
- Description:
-
Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/what-causes-sonic-booms-katerina-kaouri
Los objetos que vuelan más rápido que la velocidad del sonido (como los aviones realmente rápidos) crean una onda de choque acompañada de un ruido como de trueno: el estampido sónico. Estos sonidos épicos pueden causar problemas a personas y animales, e incluso dañar edificios cercanos. Katerina Kaouri detalla cómo usan los científicos las matemáticas para predecir las trayectorias de los estampidos sónicos en la atmósfera, dónde van a aterrizar, y lo estruendoso que serán.
Lección de Katerina Kaouri, animación de Anton Bogaty.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:44
Sebastian Betti edited Spanish subtitles for The sonic boom problem | ||
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Sebastian Betti approved Spanish subtitles for The sonic boom problem | ||
Denise RQ accepted Spanish subtitles for The sonic boom problem | ||
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Denise RQ edited Spanish subtitles for The sonic boom problem | ||
Denise RQ edited Spanish subtitles for The sonic boom problem |