O Magro em Sonic Booms

Oct 23 2012
Um estrondo sônico ocorre quando uma embarcação quebra a velocidade do som. Então, o que é esse infame estrondo sônico, se não o estilhaçamento da janela de imagem no céu?
Yves Rossy voa com seu traje alado a jato sobre os Alpes em 2008. Se Rossy teoricamente ultrapassasse a velocidade do som, ele seria o objeto responsável por causar estrondos sônicos.

A barreira do som ganhou seu nome e sua reputação ao desmontar aviões e jogá-los no chão. Parecia que você poderia voar até a velocidade do som, mas se você passasse por ele (o que costumava acontecer quando mergulhava em direção à Terra), você desejava não ter feito isso. A percepção popular de atingir a barreira do som tinha uma semelhança com um pássaro atingindo uma janela panorâmica.

Mas as pessoas são teimosas e queriam saber o que havia do outro lado.

"As pessoas sabiam que isso poderia ser feito - cada bala se torna supersônica", diz Steve Robinson, que ganhava a vida estudando turbulência antes de ingressar no corpo de astronautas, onde agora ganha a vida com turbulência. "É por isso que o primeiro avião supersônico tinha a forma de uma bala de calibre 50."

Desnecessário dizer que os aviões logo estavam quebrando a barreira do som, e o estrondo sônico que o acompanhava estava quebrando janelas.

Então, o que é esse infame estrondo sônico, se não o estilhaçamento da janela de imagem no céu?

É uma debandada de moléculas de ar traumatizadas, na verdade.

Quando um avião voa mais lento que a velocidade do som (que é 750 mph/1.207 km/h ao nível do mar e 660 mph/1.062 km/h a 6 milhas/9,7 km acima do nível do mar, onde o ar é mais frio), as moléculas de ar têm tempo para parte e flua suavemente em torno dela. Mas, como moléculas de queijo ou moléculas de água, as moléculas de ar só podem se mover tão rápido. Eles têm um limite de velocidade embutido. E como o som é uma perturbação que passa de molécula em molécula, como dominós em queda, a velocidade das moléculas do ar limita a velocidade do som.

Então, quando um avião vai mais rápido do que a velocidade do ar/som, ele para de cortar o ar como uma faca e começa a empurrá-lo como um arado, empurrando um bloco gordo de moléculas caóticas à sua frente. Tal como acontece com uma explosão, esse insulto às moléculas gera uma onda de choque que ondula para fora em uma esfera. Quando essa onda de choque, viajando na velocidade do som, atinge seu ouvido, soa como "BOOM".

Mas, apesar do que muitos acreditam, esse "boom" não é uma ocorrência única.

O Mito do Sonic "Boom"

Chamar isso de "boom" é enganoso. Não, você não salta na barreira do som, e não, você não faz um estrondo quando a atravessa.

"As pessoas pensam que quando você atravessa a barreira do som, faz esse som uma vez", diz Robinson. "Isso está errado. Você está arrastando esse boom com você onde quer que vá."

Isso mesmo: se as pessoas ficassem ombro a ombro da Califórnia a Nova York, e o Supersonic Transport Concorde sobrevoasse suas cabeças, cada pessoa ouviria um estrondo sônico. É realmente mais um "urro sônico". O fato auditivo da questão é, no entanto, que cada pessoa ouve apenas um estrondo quando a onda de choque atinge seus ouvidos. Bem, talvez ele ouça dois estrondos.

“Na realidade, os choques são gerados em todos os tipos de superfícies, não apenas no nariz do avião”, diz Kevin Shepherd, especialista em boom da NASA. "Mas muitas vezes, os grandes engolem os pequenos, e você acaba com um que parece ser do nariz e outro que parece ser da cauda".

Bem, verdade seja dita, você provavelmente não ouve estrondos.

Como os esportes de despojo terrestres não gostavam do barulho mais do que gostavam de ter suas janelas quebradas, todos, exceto os militares, agora estão proibidos de explodir sobre a terra. Robinson e os outros astronautas pilotam seus jatos de treinamento calmamente até chegarem ao Golfo do México.

Acidentes acontecem, diz Shepherd. Como a velocidade do som (e, portanto, a barreira do som) varia com a temperatura do ar, e porque os pilotos nunca ouvem seu próprio "urro sônico", os pilotos podem ignorar seu crime até receberem a conta das janelas.

Quebrar a barreira do som não é barato, e é por isso que os aviões se abstêm. Como você deve saber pela experiência diária, é preciso muito mais energia para enfiar o punho no queijo do que cortá-lo com uma faca. Assentos no Concorde são caros porque é preciso muito combustível de aviação para arar o queijo até Paris.

Então, por que se preocupar em ir supersônico? Há um breve silêncio do outro lado do telefone de Robinson, como se ele estivesse admirando a ingenuidade da pergunta.

"Você vai mais rápido", diz ele.

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