Física

Acústica


Sonido y su propagación

El sonido se define como la propagación de una onda frontal u longitudinal de compresión mecánica, que se propaga tridimensionalmente a través del espacio y solo en medios materiales como el aire o el agua.

Para que se produzca esta propagación, deben producirse compresiones y rarefacciones en la propagación media. Estas ondas se propagan longitudinalmente.

A medida que pasa, la onda de sonido no arrastra las partículas de aire, por ejemplo, solo hace que vibren alrededor de su posición de equilibrio.

Como las ondas de sonido deben ser periódicas, la relación de velocidad de propagación es válida:

La audición humana normal puede captar frecuencias de ondas de sonido que van desde aproximadamente 20Hz a 20000Hz. Estas se llaman ondas infrarrojas, ondas que tienen una frecuencia por debajo de 20Hz y ultrasonidos que tienen una frecuencia por encima de 20000Hz.

De manera que:

La velocidad del sonido en el agua es de aproximadamente 1450 m / sy en el aire a 20 ° C es de 343 m / s.

La propagación del sonido en medios gaseosos depende en gran medida de la temperatura del gas, incluso es posible demostrar experimentalmente que la velocidad del sonido en los gases viene dada por:

Donde:

k = constante dependiendo de la naturaleza del gas;

T = temperatura absoluta del gas (en kelvin).

Como ejemplo, podemos tomar la velocidad de propagación del sonido en el aire a una temperatura de 15 ° (288K), que tiene un valor de 340 m / s.

Ejemplo:

Sabiendo que a 15 ° C el sonido se propaga a 340 m / s, ¿cuál será su velocidad de propagación a 100 ° C?

Recordando eso:

15 ° = 288K

100 ° = 373K