Propagación del sonido

¿Cómo se transporta?

Tanto la propagación del sonido como la del resto de ondas sonoras constituye un caso de transporte de energía sin transporte neto de materia, en forma de ondas mecánicas propagándose a través de un medio material elástico. El sonido se transmite por el medio por los choques entre las partículas que lo forman, tanto más cuanto mayor es la energía que se transmite.

¿Qué necesita para escucharse?

Para que el sonido se escuche, es necesario un medio material que permita la propagación de la onda. Por eso no se transmite el sonido en el vacío.

Característica del sonido

Una característica del sonido es que, dado que las vibraciones se transmiten en la misma dirección en la que se propaga, se trata de una onda longitudinal. El sonido es una onda mecánica ya que precisa de un medio material para poder propagarse, por lo que no se transmite en el vacío. Como se propaga en la dirección de la perturbación se trata de una onda longitudinal.

Velocidad

Sin embargo, la velocidad de la onda sonora es dependiente del medio en el que se propaga.

Ejemplos para calcular la velocidad del sonido:

Como la velocidad se define como el espacio recorrido por unidad de tiempo (v = s/t) el cálculo de las velocidades es inmediato:

1. Velocidad del sonido en el aire: vaire = 2000/5.88 ≈ 340 m/s
2. Velocidad del sonido en el agua: vagua = 2000/1.33 ≈ 1500 m/s
3. Velocidad del sonido en el acero: vacero = 2000/0.38 ≈ 5200 m/s

1) Velocidad de propagación en los sólidos

Viene dada por la ecuación , donde J es el módulo de Young, que mide la rigidez del material y ρ la densidad del sólido.

2) Velocidad de propagación en los líquidos

Determinada por la expresión , donde B es el módulo de compresibilidad del líquido y ρ su densidad.

3) Velocidad de propagación en los gases

Viene dada por la ecuación , donde γ es coeficiente adiabático del gas, R la constante de los gases, T la temperatura en Kelvin y M la masa molar del gas.