Un tubo largo y delgado que tiene secciones variables dentro de él es un manguera de expansión . Estas partes están diseñadas para crear aire en movimiento a muy alta velocidad. Esto se expande con el tiempo, y los científicos pueden usar este tubo de expansión para estudiar cosas como aviones que vuelan supersónicos e incluso cómo los cohetes entran al espacio. ¡Es como el experimento científico más largo del mundo sobre cómo vuelan las cosas!
Por ejemplo, cuando un avión vuela más rápido que esto y crea un fuerte ruido conocido como ‘boom sónico’ - literalmente está rompiendo la barrera (del ). El sonido se produce cuando el avión vuela más rápido que la velocidad del sonido. Los científicos pueden simular esta situación en el tubo de expansión. Están ansiosos por entender qué más se puede hacer con los reactores, cómo podrían volar más rápido sin ese molesto ruido fuerte. Esto, explican, fomenta un ambiente de cielos silenciosos que todos pueden disfrutar.
Los tubos de expansión también son útiles para estudiar la aerodinámica de varios objetos en movimiento. La aerodinámica, o el estudio de cómo se mueven las cosas en gases y líquidos, es lo que hace que los aviones vuelen alto, los cohetes lancen al espacio y algunos autos de carreras vayan más de 200 millas por hora. Esta comprensión es algo que los ingenieros necesitan para hacer diseños más óptimos.
El cámaras de expansión de goma permite a los científicos alterar la trayectoria del flujo de aire y observar cómo responden o fallan diversas estructuras. Esto les permite desarrollar vehículos mejores que puedan ir más rápido y usar menos de la energía preciosa que tanto esfuerzo dedican a recolectar. Por ejemplo, si quieren crear un nuevo avión más eficiente, pueden predecir cómo su forma impactará en su velocidad y en la cantidad de combustible que utiliza.
Una manera en que logran esto es disparando objetos a través de tubos de expansión a la velocidad del sonido. Esto les permite determinar qué deben hacer para que los aviones o cohetes puedan soportar estas velocidades sin calentarse demasiado ni desintegrarse. Conocer estas condiciones es importante para el futuro de los viajes, y también si queremos expandirnos fuera de nuestro universo.
Inyectan un gas, como el helio (aunque no confirmó la naturaleza exacta de ese gas) en un extremo y lo comprimen con un pistón. El gas, justo cuando es liberado, se expande rápidamente en todas las direcciones creando una onda de choque. Tal onda de choque viajaría a través del tubo para chocar contra una pared detenida, lo que resultaría en una región extremadamente caliente y de alta presión conocida como "gas de prueba".
Desde allí, los científicos pueden usar este gas de prueba para observar el comportamiento de diversos objetos a altas velocidades o en diferentes condiciones atmosféricas. Imágenes láser o de cámara (ej: una foto de la onda de choque y foto con gas de prueba). Esto les proporciona información que puede ser utilizada en el diseño de nuevos vehículos y para comprender mejor la física de cómo funcionan a altas velocidades.
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