Velocidaddelsonar es la rapidez con que un onda de sonido es capaz de propagarse por el espacio. Depende del medio en el que se propague esta onda, pero también de otros factores relacionados con ella, como temperatura y presión.
A ondas sonoras pueden sufrir refracción al pasar por medios de diferente elasticidad, sufriendo así cambios de velocidad. En medios sólidos, por ejemplo, el sonido se propaga mucho más rápido que en medios gaseosos o líquidos.
Vea también: Intensidad, timbre y altura: las cualidades que diferencian los sonidos
¿Cómo se calcula la velocidad del sonido?
La velocidad del sonido se puede calcular a partir de su largoenonda y frecuencia, como con cualquier tipo de ola, independientemente de su clasificación.
La fórmula utilizada para calcula elvelocidadenpropagación de la onda de sonido es la siguiente:
v - velocidad de propagación (m / s)
λ - longitud de onda (m)
F - frecuencia (Hz)
Sin embargo, la velocidad del sonido se puede determinar a partir de otros factores, como la temperatura del aire. Para eso, es posible hacer un cálculo en el que esta velocidad se calcula a partir de la siguiente fórmula:
Para usar esta fórmula, que relaciona la velocidad de propagación del sonido con la temperatura del aire, es necesario para hacer la división entre la temperatura ambiente y la temperatura de 0 ° C, ambas medidas en Kelvin. Entonces es necesario extraer el ranaIz cuadradoLa del resultado obtenido y multiplicarlo por el factor 331,45. Al hacer esto, es posible estimar con buena precisión la velocidad del sonido al nivel del mar, para diferentes temperaturas.
Hagamos un ejemplo en el que queremos estimar la velocidad de propagación del sonido a nivel del mar a una temperatura de 25 ºC (aproximadamente 298,15 K). Mirar:
La siguiente tabla enumera la velocidad de propagación del sonido con algunas temperaturas del aire, todas medidas al nivel del mar. Mirar:
Temperatura (° C) |
Velocidad de sonido (m / s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
La velocidad de propagación del sonido también varía según la altura a la que se propaga el sonido en relación con el nivel del mar. En ese momento y a una temperatura de 25 ° C, las ondas sonoras se propagan con una velocidad de aproximadamente 337 m / so 1216 km / h. Sin embargo, cuando aumentamos nuestra altitud en relación con ese nivel, el densidad del aire disminuye, lo que hace que el sonido viaje a velocidades relativamente más lentas.
Vea también: Efecto Doppler: el fenómeno que explica el cambio en la frecuencia del sonido cuando estamos en movimiento.
Caracteristicas de sonido
Las características del sonido son las cualidades que nos permiten identificar diferentes sonidos. El sonido tiene tres características: intensidad,altura y membrete.
- Intensidad del sonido: se refiere al "volumen" del sonido.
- Altura: está vinculada a la frecuencia del sonido.
- Timbre: se relaciona con la forma de las ondas sonoras, así como con la forma en que vibra la fuente de las ondas sonoras.
¿Quieres saber más sobre el tema? Accede a nuestro texto sobre el características de sonido.
Velocidad del sonido en diferentes medios
Como decíamos, la velocidad del sonido varía mucho según el medio en el que se propaga. Al pasar de un medio a otro, el sonido mantiene su frecuenciasin alterar, como sea tuyo cambios de longitud de onda, así como su velocidad de propagación. Consulte una tabla que enumera la velocidad del sonido en diferentes medios.
Bastante |
Velocidad de sonido (m / s) |
Aluminio |
6420 |
Hierro |
5960 |
Agua pura |
1498 |
Agua de mar |
1531 |
Oxígeno |
316 |
Analizando la tabla anterior, es posible ver el dependencia directa entre losvelocidaddelsonar el y el densidad el medio en el que se propaga el sonido. Note la diferencia entre las velocidades de propagación del sonido en agua pura y agua de mar, que tiene una gran cantidad de sales diluidas y, por lo tanto, es más densa que el agua destilada.
La densidad del medio en el que viaja el sonido afecta directamente su velocidad de propagación. Esto se debe a la proximidad entre moléculas vecinas, que es más común en medios físicos más densos, como los sólidos en general. En estos medios, las vibraciones que producen las ondas sonoras se transmiten con mayor rapidez.
Otro factor determinante de la velocidad del sonido es la elasticidad del medio. Esta característica se refiere a la capacidad de transmitir vibraciones a través de colisiones entre moléculas sin pérdidas significativas de energía.
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Barrera del sonido
Barrera de sonido es el término utilizado en referencia a onda de choque producida por un mueble que se mueve más rápido que su propio sonido. En el momento en que un cuerpo alcanza la velocidad del sonido, las ondas sonoras producidas por él se mueven junto con el cuerpo, por lo que se forma una gran zona de presión frente al mueble.
la barrera del sonido es visible, ya que las gotas de agua que se encuentran dispersas en el aire se condensan, debido a la gran presión que te rodea. Además, la barrera del sonido puede proporcionar una gran resistencia para el móvil, por lo que si no lo adelanta rápidamente, no podrá alcanzar velocidades supersónicas.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm