Velocidade supersónica: diferenças entre revisões

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FFDDDSSSS
 
Muito dura
== Descrição física ==
[[File:Dopplereffectsourcemovingrightatmach1.0.gif|thumb|Agora a fonte está se movendo na velocidade do som no meio ({{math|''v<sub>f</sub>'' {{=}} ''c''}}, ou Mach 1). As ondas à frente da fonte estão agora todas "empilhadas" no mesmo ponto. Como resultado, um observador à frente da fonte não vai detectar som algum até que a fonte o alcance.]]
[[File:Dopplereffectsourcemovingrightatmach1.4.gif|thumb|A fonte de som agora quebrou a barreira da velocidade do som, e está viajando à 1.4 ''c'' (Mach 1.4). Já que a fonte está se movendo mais rápido do que as ondas de som que cria, ela vai à frente das ondas mais avançadas. A fonte passa por um observador estático antes que o observador escute o som.]]
Quando uma fonte sonora está se movendo em direção a um detector estacionário com uma velocidade inferior a velocidade do som, ocorre um efeito conhecido como [[efeito Doppler]], onde as frentes de onda produzidas pela fonte não se sobrepõem às criadas anteriormente. Já, se a fonte viaja a uma velocidade igual a velocidade do som, esta fonte está se movendo tão depressa que acompanha suas próprias frentes de onda como mostra a figura. Para entender o [[estrondo sônico]] é necessário lembrar que o som é uma energia transportada por ondas mecânicas, ou seja, uma energia transportada pela oscilação das partículas que formam um meio material. O estrondo sônico é o resultado das ondas de choque formadas no deslocamento de um avião, por exemplo. Quando a velocidade da fonte ultrapassa a velocidade do som, ocorre a [[onda de choque]] no chamado [[cone de Mach]], devido a uma superposição das frentes de onda que causa uma elevação e uma queda abrupta da pressão do ar quando a fonte passa por um ponto no espaço. A nuvem formada pela repentina queda na pressão do ar provoca a condensação do vapor e a formação das gotículas de água que compõem a nuvem.<ref>[http://www.sitedecuriosidades.com/curiosidade/choque-supersonico.html Choque supersônico]</ref>
 
Matematicamente, o ângulo do cone de Mach formado é dado por:
 
<math>\operatorname{sen}\,\theta= \frac{vt}{v_s t}</math>
 
A razão <math>\frac{v}{v_s}</math> é chamada número de Mach. A onda de choque gerada por uma aeronave supersônica ou por um projétil produz um som semelhante ao de uma explosão, conhecido como estrondo sônico, no qual a pressão do ar primeiro aumenta bruscamente e depois diminui para valores menores que o normal antes de voltar ao normal. Parte do som produzido pelo disparo de um rifle, por exemplo, se deve ao estrondo sônico produzido pelo projétil.
 
Quando se rompe a velocidade do som, esta situação é acompanhada por um estrondo percebido pelos que estão em solo e por um silêncio profundo para quem está dentro do avião. Estando o avião mais rápido que o som, quem está dentro da cabine não recebe as ondas sonoras provenientes do próprio deslocamento.
 
Quando um objeto se move através do ar, ele empurra as moléculas do ar para fora do caminho, criando ondas de ar comprimido e descomprimido. Essas ondas de pressão do ar se movem para longe do objeto em todas as direções à velocidade do som. Se o objeto viaja à velocidade do som ou mais rápido, ele alcança as ondas de pressão e começa a empurrá-las, empilhando-as à medida que são criadas. Essas ondas acumuladas são chamadas de ondas de choque.
 
Quando as ondas de choque atingem o chão, elas podem ser sentidas como um ruído sônico. A intensidade do ruído sônico é determinada por vários fatores: a distância entre o objeto e o chão, o tamanho e formato do objeto e as condições atmosféricas, incluindo a pressão do ar, temperatura e ventos.<ref>[http://carros.hsw.uol.com.br/north-american-eagle3.htm Desenvolvimentos para velocidades supersônicas]</ref>
 
==
 
== Voo supersônico ==