Velocidad del sonido


Velocidad del sonido

La velocidad del sonido es la dinámica de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343.2 m/s (a 20 Â°C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.[cita requerida]

La velocidad o dinámica de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.

Contenido

Medios de propagación

Artículo principal: Propagación del sonido

La velocidad del sonido varía dependiendo del medio a través del cual viajen las ondas sonoras.

La definición termodinámica de la velocidad del sonido, para cualquier medio, es a²=(dp/dρ)s es decir la derivada parcial de la presión con respecto de la densidad a entropía constante.

La velocidad del sonido varía también ante los cambios de temperatura del medio. Esto se debe a que un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración, y este aumento de actividad hace aumentar la velocidad.

Por ejemplo, sobre una superficie nevada el sonido es capaz de desplazarse atravesando grandes distancias. Esto es posible gracias a las refracciones producidas bajo la nieve, que no es un medio uniforme. Cada capa de nieve tiene una temperatura diferente. Las más profundas, donde no llega el sol, están más frías que las superficiales. En estas capas más frías próximas al suelo, el sonido se propaga con menor velocidad.

En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos es mayor que en los gases. Esto se debe al mayor grado de cohesión que tienen los enlaces atómicos o moleculares conforme más sólida es la materia.

  • La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 Â°C) es de 343 m/s. Si deseamos obtener la equivalencia en kilómetros por hora podemos determinarla mediante la siguiente conversión física:

Velocidad del sonido en el aire en km/h = (343 m / 1 s) · (3600 s / 1 h) · (1 km / 1000 m) = 1, 234.8 km/h.

  • En el aire, a 0 Â°C, el sonido viaja a una velocidad de 331.5 m/s (por cada grado centígrado que sube la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en 0.6 m/s)
  • En el agua (a 25 Â°C) es de 1.493 m/s.
  • En la madera es de 3.700 m/s.
  • En el hormigón es de 4.000 m/s.
  • En el acero es de 5.100 m/s.
  • En el aluminio es de 6.400 m/s.

Velocidad del sonido en los gases

En los gases la ecuación de la velocidad del sonido es la siguiente:[1]

v = \sqrt{\frac {\gamma{R}{T}}{M}}

Siendo γ el coeficiente de dilatación adiabática, R la constante universal de los gases, T la temperatura en kelvin y M la masa molar del gas. Los valores típicos para la atmósfera estándar a nivel del mar son los siguientes:

γ = 1.4
R = 8.314 J/mol·K = 8.314 kg·m2/mol·K·s2
T = 293.15 K (20 Â°C)
M = 0.029 kg/mol para el aire

Velocidad del sonido en los sólidos

En sólidos la velocidad del sonido está dada por:

v_s = \sqrt{\frac{E}{\rho}}

donde E es el módulo de Young y ρ es la densidad. De esta manera se puede calcular la velocidad del sonido para el acero, que es aproximadamente de 5,148 m/s.

Velocidad del sonido en los líquidos

La velocidad del sonido en el agua es de interés para realizar mapas del fondo del océano. En agua salada, el sonido viaja a aproximadamente 1,500 m/s y en agua dulce a 1,435 m/s. Estas velocidades varían principalmente según la presión, temperatura y salinidad.

La velocidad del sonido (v) es igual a la raíz cuadrada del Módulo de compresibilidad (K) entre densidad (ρ).

v = \sqrt{\frac{K}{\rho}}

Véase también

Referencias

  1. ↑ Angel Franco García. «Velocidad de propagación del sonido en un gas». Curso Interactivo de Física en Internet. Universidad del País Vasco. Consultado el 9/7/2010.

Wikimedia foundation. 2010.

Mira otros diccionarios:

  • Velocidad del sonido — La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas mecánicas longitudinales, producidas por variaciones de presión del medio. Estas variaciones de presión generan en el cerebro la sensación del sonido. La velocidad de propagación …   Enciclopedia Universal

  • velocidad del sonido — f La velocidad de un sonido depende de su medio de propagaciуn; asн, si se propaga a travйs del aire a nivel del mar: 0,340 km (1.087 pies) por segundo; a travйs de agua: 1,4 km (4.500 pies) por segundo; a travйs de madera: 3,6 km (11.700 pies)… …   Diccionario de Construcción y Arquitectur

  • Propagación del sonido — Saltar a navegación, búsqueda Contenido 1 Onda Sonora 2 Velocidad del sonido 3 Fenómenos físicos que afectan a la propagación del sonido …   Wikipedia Español

  • Barrera del sonido — Un F/A 18 Hornet rompiendo la barrera del sonido. El disco blanco que se forma es vapor de agua condensándose a consecuencia de la onda de choque. Este fenómeno se conoce como Singularidad de Prandtl Glauert …   Wikipedia Español

  • Barrera del sonido — En aerodinámica, la barrera del sonido es un supuesto límite físico que impediría que objetos de gran tamaño se desplazaran a velocidad supersónica. El término se empezó a utilizar durante la Segunda Guerra Mundial, cuando un cierto número de… …   Enciclopedia Universal

  • Historia del registro del sonido — El casete compacto fue el medio más popular para la reproducción y grabación de sonido …   Wikipedia Español

  • Aldea Oculta del Sonido — Aldea de Naruto Figura musical, símbolo representativo de la Aldea. Creador(es) Masashi Kishimoto Información Nombre original …   Wikipedia Español

  • Sonido — (Del lat. sonitus, ruido.) ► sustantivo masculino 1 Sensación producida en el oído por el movimiento vibratorio de los cuerpos en el aire. SINÓNIMO ruido 2 Modo especial de sonar una cosa: ■ me gusta el sonido de esa guitarra. SINÓNIMO sonoridad… …   Enciclopedia Universal

  • Sonido — Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor princi …   Wikipedia Español

  • Velocidad — Definición de los vectores velocidad media e instantánea. Para otros usos de este término, véase Velocidad (desambiguación). La velocidad es una magnitud física de carácter vectorial que expresa el desplazamiento de un objeto por unidad de tiempo …   Wikipedia Español


Compartir el artículo y extractos

Link directo
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.