Las bombas matan y las ondas expansivas también

La onda expansiva es una elevación brusca de la presión atmosférica producida por la liberación de energía que tiene lugar en la bomba. Al penetrar en el cuerpo, la onda de choque somete a las vísceras corporales a una elevada sobrepresión y a un violento desplazamiento. Esto provoca la rotura de la superficie de materiales densos, como la pared gastrointestinal o la alveolar.

Además, de los daños causados en tales superficies, los vasos sanguíneos que riegan estos órganos estallan, originando graves hemorragias internas. Por otra parte, el paso de la onda expansiva hace que los tejidos se muevan a diferente velocidad según su densidad, lo que causa daños severos.

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10 Responses to “Las bombas matan y las ondas expansivas también”


  1. 1 monica Martes, mayo 13, 2008 en 23:26

    a qué velocidad se desplaza la onda expansiva de una bomba, como se caulcula esta velocidad?

    • 2 Jesus Sábado, octubre 1, 2011 en 19:22

      se dice que en los artefactos explosivos nombrados “bajos explosivos” la onda expansiva es de 1000 mts/seg aprox. y en los artefactos explosivos nombrados altos explosivos es de 7000 mts /seg aprox

  2. 3 Eugenio Valle Miércoles, junio 18, 2008 en 19:26

    madrugada del 16 de Junio de 1945 tuvo lugar en el desierto de Alamogordo (Nuevo México) la primera explosión nuclear de la historia. Mientras sus colegas del puesto de observación contemplaban el espectáculo, el físico Enrico Fermi dejó caer en el aire unos papelillos para medir su desplazamiento al llegar la onda expansiva.

    Vamos a ver como a partir de la medida desplazamiento de un papelito, se puede medir la energía de la explosión de la bomba atómica.

    La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico muy complejo, en el que interviene la liberación de una enorme cantidad de energía en forma de calor y radiación de todas las longitudes de onda. Como consecuencia, se producen procesos convectivos en el aire y la materia sólida (polvo) del suelo se levanta en la vecindad de la explosión.

    En esta página, se ha elaborando un modelo simple de la explosión atómica que consta de las siguientes etapas:

    En alguna decena de milisegundos una parte (el 50% aproximadamente) del total de 20 kilotones de energía liberada por fisión se deposita por radiación electromagnética en la masa de aire contenida en un volumen V0 que es un semiesfera de radio 200 m volviéndose incandescente (la famosa bola de fuego, de color rojo). El rapidísimo calentamiento tiene lugar prácticamente a volumen constante y supondremos que de manera uniforme en todo su volumen.
    Podemos calcular la presión p1 y la temperatura T1 de esta bola de fuego, conocida la presión atmosférica p0, la temperatura ambiente antes de la explosión T0, y el volumen de aire implicado V0. Supondremos que el aire, incluso en estas condiciones extremas se comporta como un gas ideal.

    Una vez formada la bola se expande adiabáticamente en menos de un segundo hasta que su presión se iguala a la presión atmosférica, pf=1 atm.
    Calcularemos empleando esta transformación, el volumen final Vf y la temperatura final Tf . Calculado Vf determinaremos el radio final rf de la semiesfera (en color rosa).

    Esta rapidísima expansión provoca un desplazamiento del aire (onda expansiva en color azul) situado a distancias mayores que se propaga a la velocidad del sonido vs.
    A partir de este modelo simplificado, se puede calcular el valor de la anchura de la onda expansiva d y por tanto, del desplazamiento de los papelitos en el punto de observación situado a una distancia D del centro de la explosión
    Midiendo esta distancia d, Fermi hizo el calculo inverso y dedujo la potencia de la explosión con notable aproximación respecto de la obtenida a partir de las mediciones efectuadas por una compleja red de instrumentos dispuesta en torno al lugar de la explosión.

    El resto del fenómeno es bien conocido: por su baja densidad la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados altamente radioactivos mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. Al llegar a la tropopausa se ensancha formando el característico y terrible hongo, que luego deja su maligna siembra radiactiva en los territorios a sotavento de la explosión.
    Datos necesarios para resolver el problema

    1 kilotón =4.18·1012 J
    Densidad del aire a presión atmosférica y temperatura ambiente 1.0 kg/m3
    Peso molecular del aire 28.9 g/mol
    Temperatura ambiente antes de la explosión 17º C
    Calor específico a volumen constante de los gases diatómicos cv=5R/2
    Constante R de los gases perfectos R=0.082 atm·l/(K·mol)=8.315 J/(K mol)
    Velocidad del sonido vs=330 m/s

    Fundamentos físicos
    Calor recibido o perdido por un cuerpo: Q=m·c·(Tf-Ti). Donde m es la masa (o el número de moles), c el calor específico, Tf es la temperatura final, y Ti la inicial
    Transformación adiabática: pVg =cte

    Primera etapa. Calentamiento a volumen constante
    El 50% de los 20 kilotones es la energía que calienta al aire contenido en la semiesfera de radio r=200 m

    Q=0.50·20·4.18·1012=4.18·1013 J

    El volumen de dicha semiesfera es

    Masa de aire contenida en dicha semiesfera

    En un proceso a volumen constante Q=m·cv·(T1-T0)

    Si la temperatura ambiente antes de la explosión era de T0=17 ºC=290 K, después de la explosión es

    De la ecuación de los gases ideales, obtenemos la presión final

    p1·V0=nR·T1

    El número de moles n es el cociente entre la masa y el peso molecular n=m/28.9, tomamos R=0.082 para que la presión p se mida en atm.

    p1=10.7 atm.

    Segunda etapa. Expansión adiabática

    donde g es el índice adiabático de un gas ideal.

    Para un gas ideal diatómico g =7/5.

    De la ecuación de la transformación adiabática despejamos el volumen final Vf.

    Vf=9.09·1010 litros

    Este volumen corresponde a una semiesfera de radio

    rf=351.4 m.

    La temperatura final del aire después de la expansión adiabática, se obtiene aplicando la ecuación de los gases ideales p0·Vf=nR·Tf

    Tf=1911 K

    Tercera etapa. Propagación de la onda de choque
    La capa semiesférica Vf-V0 origina una onda de choque que se propagará radialmente a la velocidad del sonido. A medida que aumenta el radio r, la capa será cada vez más estrecha.
    A una distancia r del centro de la explosión, la anchura d de la capa será.

    Por ejemplo, si r=10 km, el valor de d será

    d=0.12 m

    El tiempo t que tarda en llegar los efectos de la explosión al observador será t=r/vs, donde vs es la velocidad del sonido. Aproximadamente, t=30.3 s.

    Actividades
    Se introducen los siguientes datos

    La posición del observador, un número entre 5 y 20 km
    La energía de la explosión un número entre 10 y 50 kilotones
    Se pulsa el botón titulado Empieza.
    Observamos la primera etapa, el calentamiento de la región semiesférica de 200 m de radio.

    A continuación, se observa la expansión adiabática del aire contenido en dicha esfera

    Aparece sobreimpreso al fenómeno, la representación gráfica de la transformación adiabática, la presión inicial y la temperatura inicial, la presión final y la temperatura final,

    Una vez que se ha expandido, se observa la propagación de una capa esférica de color azul con velocidad igual a la del sonido. La capa se hace cada vez más estrecha a medida que se aleja del centro de la explosión.

    Pulsando en le botón titulado Observador, nos situamos en la posición del observador y podemos medir la anchura de la capa mediante una regla. Unos puntos de color rojo representan los papelitos que han sido desplazados por la onda de choque siguiendo la flecha.

  3. 5 pordefecto Martes, noviembre 1, 2011 en 22:20

    solo quiero que cuiden el planeta. no destruyan al a vida…

  4. 6 cristian98 Sábado, diciembre 17, 2011 en 9:05

    y no existe forma de protegerse contra una onda expansiva?

  5. 8 en respuesta a cristian 98 y a juan Jueves, septiembre 26, 2013 en 20:00

    si existe forma, protegiéndose detrás de algun material que pueda “recibir esa energía y disiparla tal vez “


  1. 1 Foundation for Defense of Democracies Trackback en Jueves, marzo 12, 2015 en 19:23
  2. 2 nytimes.com Trackback en Martes, junio 23, 2015 en 10:15

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