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Alberto
Experto en física (Física)
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Valoración aportada el 30-08-2024
El hecho de que un látigo produzca ese chasquido cuando se agita se debe a que, en su punta alcanza una velocidad tan rápida que llega a superar la velocidad de propagación del sonido en el aire (1224 km/h), produciendo lo que se conoce como “explosión sónica” que es lo que oímos como el chasquido del látigo.
¿Qué es la explosión sónica?
Cuando un objeto se mueve dentro de un medio produce ondas en dicho medio (esto se puede visualizar muy bien pensando, por ejemplo, en las ondas que se producen si metes la mano en una piscina y la mueves). Estas ondas se propagan en forma radial, por lo que al final vemos que se propagan como un círculo que va aumentando su diámetro y como el objeto se está moviendo, el centro de estas ondas circulares se irá moviendo con el objeto. Cuando el objeto se mueve por debajo de la velocidad del sonido, estas ondas que emite, serán más rápidas que el propio objeto y esto nos llevará a que esas ondas que emite nunca lleguen a solaparse unas con otras. Sin embargo, cuando el objeto se mueva más rápido que la velocidad del sonido, el objeto será más rápido que las ondas que emite. Ahora, estas ondas sí solaparán unas con otras, creando en algunos puntos del espacio zonas en las que se suma la energía de todas estas ondas, lo que da como resultado un sonido muy fuerte.
(Dicho con palabras puede sonar muy complejo, pero, la imagen del artículo de Wikipedia sobre la bomba sónica, lo muestra de manera mucho más simple)
¿Cómo es posible que un látigo supere la velocidad del sonido?
Cuando se agita un látigo, el movimiento se transmitirá desde el mango hasta la punta en forma de onda (nótese que esta onda se propaga a través del látigo y no a través del aire como en el caso anterior). Gracias a la forma del látigo, en la que el grosor se va reduciendo progresivamente hasta la punta, se consigue aumentar mucho la velocidad a medida que la onda avanza esta onda desde el mango hasta la punta del látigo. Esto se debe a que, la energía que introducimos en el látigo al agitarlo tiene que ser la misma (da igual que la onda vaya por el mango o por la punta). Como la energía depende de la masa y de la velocidad, a medida que la onda se va acercando a la punta, la onda tiene menos masa que mover por lo que, para mantener esa energía, tiene que mover esa menor cantidad de masa a una velocidad mucho más alta.
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