¿Qué tan rápido viaja la onda expansiva de una explosión nuclear?

A2A.

Todas las ondas de choque viajan más rápido que el sonido. Esto se puede considerar su característica definitoria. Y sí, existe una relación directa entre tres cosas: la sobrepresión de la explosión, la velocidad de la onda de choque y la velocidad del viento detrás del frente de choque.

La velocidad del choque se expresa convenientemente por el número de Mach “M”, la relación entre la velocidad del choque y la velocidad local del sonido. M siempre es mayor que 1, lo que indica movimiento supersónico.

La ecuación de la presión de choque es:

donde p1 y p0 son la presión de choque, y la presión atmosférica normal respectivamente, y γ (gamma), que se conoce como “relación de capacidad de calor”, “índice adiabático”, “relación de calores específicos” o “constante de Poisson” , tiene un valor de aire de 1.40.

Entonces, cuando M = 2, el doble de la velocidad del sonido, la relación de presión 4.5, para una relación de sobrepresión de 3.5, o 51.5 psi.

Para la velocidad del viento detrás del frente de choque (M_1) la ecuación es:

entonces, para M = 2 como antes, M_1 es 0.577 veces la velocidad del sonido, o aproximadamente 440 MPH.

El choque se debilita a medida que se extiende a partir de la explosión, por lo que la sobrepresión, la velocidad del choque y el viento posterior al choque caen. A medida que M cae muy cerca de la velocidad del sonido, la presión del choque cae a una pequeña presión, ¡en ese momento el choque se percibe como un BANG fuerte! cual es el salto de presión. Eventualmente se descompone en una onda de sonido ordinaria, pero extremadamente abrupta que suena como una “explosión”.

Bueno, cambia a medida que aumenta la distancia, no soy tan bueno para explicar cosas como para disparar, pero haré todo lo posible para explicar esto. Con el fin de facilitar la explicación, el tamaño de la bomba será de 50 kilotoneladas. La explosión inicial de la explosión creará una onda de choque que viajará a más de 2,000 mph (3218.688 kph). Eventualmente se ralentiza a medida que la presión del aire se iguala.

Ese es un número indefinido. En el centro de la explosión, al lado de la carcasa de la bomba, sería de miles o quizás decenas de miles de pies por segundo. Pero se ralentiza a medida que aumenta la distancia desde la bomba y baja la temperatura. La velocidad original dependería del poder de la bomba y la velocidad medida dependería del poder original, la distancia desde la bomba y el tiempo transcurrido desde la detonación. Puede estar seguro de que es muchas veces la velocidad de una explosión química.

La onda de choque viaja a la velocidad del sonido. La velocidad del sonido aumenta con el aumento de la temperatura. En una explosión, el calor radiante viaja mucho más rápido y calienta el aire a una temperatura muy alta. Entonces, la respuesta es que cerca de la explosión, la onda de choque viaja muy rápido y a medida que el aire se enfría, la velocidad es más baja, pero siempre viaja a la velocidad del sonido, que es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta.

Soy un asco en matemáticas, pero tal vez tú no. El siguiente archivo PDF contiene la fórmula para determinar la velocidad.

https://www.google.com/url?q=htt

Casi la velocidad del sonido. No puedes escapar de él y no puedes verlo venir y esconderse.