Permítanme explicar esto de una manera muy básica (cruda). Considere un cuerpo que se mueve en el fluido a una cierta velocidad relativa ‘v’. Las partículas fluidas en la vecindad extrema del cuerpo en movimiento tienen información sobre este movimiento. Esta información se transmite a todas las demás partículas de fluido por medio de ondas de presión (el sonido es una onda de presión). La velocidad a la que se propagan estas ondas de presión no es más que la velocidad del sonido, ‘a’ (depende de la temperatura y el medio).
Cuando la velocidad de un cuerpo es subsónica (v <a), la información de este movimiento se propaga más rápido que la velocidad del propio cuerpo, por lo tanto, las partículas fluidas por delante del cuerpo reciben esta información con suficiente antelación para poder organizarse en un patrón de flujo continuo. En este caso no hay región de discontinuidad en el campo de flujo.
En el caso de que el cuerpo se mueva a una velocidad supersónica (v> a), la información sobre el movimiento se propaga a una velocidad menor que el propio cuerpo, dejando casi todas las partículas de fluido por delante del cuerpo sin darse cuenta de este movimiento. ¡Esto evita que formen un patrón de flujo continuo alrededor del cuerpo y forma una región de discontinuidad donde las partículas en las proximidades del cuerpo interactúan con las partículas delante del cuerpo y forman una capa delgada conocida como choque! No es más que una discontinuidad en el campo de flujo, a través del cual se pueden observar cambios repentinos en las propiedades del fluido, como la densidad, la presión y la temperatura.
¿Cuál es la explicación física, sin fórmulas y derivaciones, para las ondas de choque?
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Las ondas de presión solo pueden viajar a través del aire a una velocidad máxima determinada (la velocidad del sonido ya que el sonido es una onda de presión) si intenta empujar el aire a una velocidad superior a esta, comienza a comprimirse y amontonarse frente a usted. Esta acumulación de aire comprimido es la onda de choque.
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