La Física moderna (1888-05-01 00:00:00), página 4

ensartadas en un cordón que coincide con la trayectoria, recordando su aspecto el de las nubecillas de aire calentado que deja tras sí la chispa eléctrica en su trayecto, y en las cuales, observándolas por el método de Toepler, se perciben perfectamente análogos torbellinos.

Es también muy verosímil que se formen esos remolinos detrás del proyectil en su trayectoria, porque el aire que se encuentra en contacto con la superficie exterior de la bala, por efecto del rozamiento, debe precipitarse á llenar el vacío que aquél deja al avanzar, con velocidad menor que la correspondiente á las moléculas que no están en contacto con esa superficie; con lo que se reúnen todas las condiciones indispensables para que se formen remolinos, con tanto más motivo cuanto que, si la velocidad del proyectil es suficientemente grande, así como su calibre, puede producirse detrás de él un vacío real, en el que entonces se verifica un movimiento discontínuo del fluido; y en este caso, según hace observar Salcher en el citado artículo de las Mittheilungen, la transmisión de velocidad de molécula á molécula no es constante en la masa del fluido, sino que se forman superficies límites, que separan unas regiones de otras, en las cuales son infinitamente pequeñas las diferencias de velocidades. Entre las propiedades de estas superficies, establecidas teóricamente por Helmholtz y demostradas experimentalmente por Savart, Magnus, Oberbeck, Bezold y otros, existe la de que se encuentran en equilibrio inestable, determinando el más pequeño obstáculo que encuentran la formación de remolinos.

Sobre este asunto se presenta desde luego una objeción natural: ¿Cómo es posible que el método de Toepler permita la observación de los torbellinos? El método sirve tan sólo para hacer perceptibles las variaciones en el índice de refracción del aire, pero no los movimientos que se verifican en el interior del fluido. Si las nubecillas fuesen debidas á variaciones en la densidad del aire, causadas por la presión, entonces se obtendrían imágenes fotográficas análogas á las de las ondas sonoras, con su forma propia ya descrita; pero en lugar de eso se observa que las nubecillas se extienden en considerable espacio á lo largo del camino que recorre el proyectil y detrás de él.

Podría suceder que estuviesen formadas con otro gas, diferente del aire, ó á lo menos con aire de mayor temperatura que el resto; idea que nos lleva inmediatamente á pensar en la irrupción de los gases producidos por la combustión de la pólvora en el rastro del proyectil; pero en los experimentos mencionados, la boca del arma se encontraba á más de cuatro metros del lugar en que se tomaba la imagen fotográfica; y, por otra parte, para admitir esta hipótesis sería preciso que las nubecillas se extendieran tanto más cuanto más cerca se encontraran del proyectil y más distantes de la boca del arma, y lo que se observa es lo contrario, examinando atentamente las fotografías; las más distantes del proyectil parecen haberse extendido algo.

La interpretación que nos parece más sencilla del fenómeno es la de que el aire se precipita formando remolinos en la estela del proyectil, sobre su trayectoria, elevándose su temperatura por el rozamiento en el movimiento discontínuo que se produce y por los choques repetidos, con lo cual se hace visible por el método de Toepler (1).

Considerando las formas que hemos dejado establecidas, para representar el movimiento del aire al rededor del proyectil, reconoceremos seguidamente grande analogía con un fenómeno que nos es bien familiar. Una barca de forma \( a \, b \), fig. 16, que se mueve con rapidez en el agua, produce en la superficie de ésta fenómenos análogos á los producidos por el proyectil en su marcha, pudiéndose distinguir perfectamente los límites anterior y posterior de las ondas, así como los remolinos formados en la estela.

Es posible siempre reproducir en pequeño un fenómeno semejante moviendo en un gran depósito de agua una varilla de sección \( a \, b \). Si la velocidad que se la imprime es mayor que la de propagación de las ondas, aparecen en seguida las superficies que las limitan; los remolinos se observan fácilmente disminuyendo la velocidad y espolvoreando el agua con oro musivo.

Como el fenómeno depende sólo del movimiento relativo del agua y del cuerpo sólido, el mismo hecho se observa cerca de los estribos de un puente contra los cuales se rompe la corriente, produciéndose en este caso con tanta mayor seguridad cuanto que no existe la perturbación ocasionada por el motor de la barca, siempre que la velocidad de la corriente sea mayor que la de las ondas.

Estas últimas explicaciones nos permiten considerar desde otro punto de vista el movimiento del aire que rodea á los proyectiles en marcha; puesto que podemos también considerar cada serie de ondas planas como una corriente estacionaria, imaginando que el medio cambia de lugar en el espacio con una velocidad igual á la de propagación del sonido, pero en sentido contrario al de propagación de las ondas;

(1) El mismo resultado puede obtenerse empleando un fuego de mano con el que se produzca una corriente de aire, cuya temperatura sube al chocar contra un obstáculo. Según experimentos de Joule, verificados con un termómetro que se movía en el aire (Scientific papers, vol. I, pág. 339), á una velocidad del proyectil de 340 metros por segundo corresponde una elevación de temperatura de 47° C.

Figura 16