Recientemente respondí una pregunta en el foro de WorldBuilding sobre granadas y balas. Una de las cosas que surgieron fue que argumenté que la pólvora sin humo en una ronda de rifle podría detonar, pero me cuestionaron eso. Los comentaristas dijeron que la pólvora sin humo solo se deflagra durante el uso normal.
Esto, sin embargo, me deja con una pregunta. ¿Cómo podemos acelerar una bala a velocidades supersónicas usando solo una onda de presión de velocidad sónica? A medida que la bala se acerca a la velocidad del sonido, ¿no debería la onda de presión empujar la bala con menos eficacia? Me sorprende que una bala que viaja a la velocidad del sonido no pueda ser empujada por una onda de presión a la velocidad del sonido.
¿Cómo funciona esto?
La velocidad del sonido aumenta al aumentar la presión. Suponiendo un comportamiento ideal, la relación es:
o equivalente:
dónde es la masa molar.
En el cañón de una pistola, justo después de que la carga se haya descargado, el gas está bajo una presión muy alta y muy caliente, por lo que la velocidad del sonido es mucho mayor que en condiciones ambientales.
Deflagración significa que la combustión se mueve a través del combustible más lentamente que la velocidad del sonido en el combustible . No dice nada sobre la velocidad del gas resultante, o cómo se compara con la velocidad del sonido en ese gas (y la velocidad del sonido en los sólidos es generalmente más alta que la de los gases). El gas que se libera de la combustión no está en equilibrio, por lo que propiedades como "presión", "temperatura" y, por lo tanto, "velocidad del sonido" no están completamente definidas.
don branson
capitán jirafa