física

Barreira do som

O que significa este termo?


O que é a barreira do som?

quebrando a barreira do som
Fig. 1 - Avião supersónico ultrapassando
a velocidade do som

A barreira do som é um mito. O termo surgiu durante a Segunda Grande Guerra, quando os aviões se tornaram suficientemente rápidos para sofrer os efeitos da compressibilidade do ar. A partir de uma determinada velocidade (denominada “Mach de divergência”), o arrasto total da aeronave aumentava drasticamente. Havia quem teorizasse que a velocidade supersónica jamais seria atingida, pois esta componente extra (chamado “arrasto de onda”) cresceria exponencialmente ao se acelerar a aeronave, dando início à ideia de uma parede nos céus, ou seja, a barreira do som.

O falso conceito foi superado, porém ficou a expressão, que, em termos corriqueiros, significa que o avião rompeu Mach 1, ou seja, tem velocidade superior à do som.


Como é que os aviões ultrapassam a velocidade do som?

O som se propaga no ar em ondas concêntricas, como faz uma pedra ao cair num lago. A barreira do som é o limite de velocidade em que um avião se pode deslocar no ar sem atropelar as ondas sonoras emitidas por ele mesmo. A velocidade do som no ar é de 340 metros por segundo (1 200 km/h), aproximadamente.

À medida que o avião acelera, essas ondas vão se juntando e ficando como que empilhadas à sua frente, como uma série de fios entrelaçados, como se pode observar na figura apresentada em baixo:

Quando o avião finalmente consegue superar a velocidade das ondas, rompe esse cordão imaginário. No momento em que a velocidade do som é ultrapassada, ouve-se um estrondo. É a isso que chamamos romper a barreira do som", diz o físico Carlos Luengo, da Unicamp. Uma vez rompida a barreira, não há mais estrondos, pois, embora as frentes de ondas continuem a propagar-se, elas vão ficando para trás e o vôo prossegue totalmente silencioso.

O primeiro vôo supersónico foi realizado em 14 de outubro de 1947, pelo americano Chuck Yeager, pilotando um Bell X-1, numa manobra de queda livre.

O primeiro homem a quebrar a barreira do som sem usar um jato foi o austríaco Felix Baumgartner, que pulou de 39 km de altura, ou seja, da estratosfera da terra. Felix atingiu incríveis 1342 km/h 4 minutos e 20 segundos antes de abrir seu paraquedas. O feito foi registrado como um recorde mundial do primeiro homem a quebrar a barreira do som em queda livre e o salto em queda livre mais alto da história.

Referências:

Barreira do som