¿Por qué el cono se estrecha cuando la fuente va más rápido?

sen μ = 1/M. Al crecer v crece M, luego μ disminuye y el cono es más agudo. La fuente se adelanta más a sus frentes y la envolvente queda más empinada.

¿Es lo mismo que el estampido sónico?

El cono es el lugar geométrico del frente de sobrepresión. El chasquido se oye cuando ese frente pasa sobre el observador. El esquema muestra de dónde sale el cono, pero no calcula el salto de presión.

¿Pasa esto con la luz en el vacío?

No: en el vacío c es el límite y un cuerpo con masa no lo rebasa. Un cono parecido es la radiación de Cherenkov, cuando una carga va más rápido que la luz en un medio, por ejemplo en el agua.

Cono de Mach

M = v/c > 1: construcción de Huygens y cono con sen μ = 1/M; no es el cálculo de la onda de choque en un gas.

Sobre el modelo

El cono de Mach aparece cuando la fuente se mueve más rápido que las ondas en el medio (M = v/c > 1). Por el principio de Huygens cada pulso da un círculo que se expande; la envolvente es un cono de semiángulo μ, con sen μ = 1/M. Cuanto mayor es M, más agudo el cono. Es un esquema cinemático: pulsos esféricos discretos, medio homogéneo. No se calculan presión, densidad ni el espesor del frente de choque: no es gasodinámica.

Para quién: Ondas de facultad e introducción a la gasodinámica: supersónico, número de Mach, principio de Huygens.

Conceptos clave

cono de Mach
número de Mach
principio de Huygens
velocidad supersónica
ángulo de Mach
onda de choque

Cómo funciona

Si M = v/c > 1, los círculos elementales de Huygens se juntan en un cono de semiángulo μ, con sen μ = 1/M. En pantalla, la fuente en movimiento y los pulsos que se expanden: construcción bidimensional, no el cálculo de la onda de choque en un gas compressible.

Fórmulas principales

M = v/c, sin μ = 1/M (M ≥ 1)

Preguntas frecuentes

¿Por qué el cono se estrecha cuando la fuente va más rápido?: sen μ = 1/M. Al crecer v crece M, luego μ disminuye y el cono es más agudo. La fuente se adelanta más a sus frentes y la envolvente queda más empinada.
¿Es lo mismo que el estampido sónico?: El cono es el lugar geométrico del frente de sobrepresión. El chasquido se oye cuando ese frente pasa sobre el observador. El esquema muestra de dónde sale el cono, pero no calcula el salto de presión.
¿Pasa esto con la luz en el vacío?: No: en el vacío c es el límite y un cuerpo con masa no lo rebasa. Un cono parecido es la radiación de Cherenkov, cuando una carga va más rápido que la luz en un medio, por ejemplo en el agua.

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