Una sala de 10 m por 10 m está a 100.000 Pa, exceptuando una columna de aire de 1 m por 1 m a 110.000 Pa. ¿Cuánto tiempo tarda la presión en la sala en armonizarse? ¿Cómo depende este tiempo de la diferencia de presión inicial? ¿Una persona presente notaría algo?

Answer 1

Voy a suponer que la razón por la que existe este diferencial de presión es porque había una barrera física en forma de columna que se desmaterializa repentinamente. Lo que sucederá es que una onda de presión se propagará desde esa columna, a la velocidad del sonido. Entonces, si la sala se llena con aire normal a temperatura estándar, la onda de presión se propagará hacia afuera a 343 m / s.

La esquina más alejada de la habitación está a 7.07 m del centro de la habitación, por lo que la onda de presión tardará 0.02 segundos en llegar a cada parte de la habitación.

Naturalmente, esto no dará como resultado una presión igual en toda la habitación, ya que la onda de presión tendrá un pico y una depresión. La onda de presión se reflejará hacia adelante y hacia atrás a través de patrones cada vez más difíciles de calcular, y la presión del aire nunca será realmente consistente en toda la habitación, pero eventualmente las ondas se cancelarán entre sí hasta un punto que llamaríamos “armonizado”. La respuesta está en algún lugar entre 0.02 segundos y nunca.

Answer 2

Una persona presente notaría un golpe muy fuerte cuando una onda de presión de 10 kPa viajara a través de la habitación a un poco más de la velocidad del sonido. Esperemos que estén usando protección auditiva. Definitivamente, también sentirían una brisa, ya que el aire se precipitaría con una velocidad inicial de unos 35 m / s. Habría algún reflejo de las olas, pero las cosas estarían en su nueva normalidad probablemente en menos de un segundo.