¿Alguien ha pensado alguna vez en cómo llega el sonido a nuestros oídos? ¿Por qué, si vemos fuegos artificiales a lo lejos, a veces solo escuchamos el sonido después de que se apagan? En este artículo, analizaremos las ondas sonoras.
El sonido es un tipo de onda longitudinal que resulta de la vibración de un objeto. Las ondas longitudinales son ondas cuya dirección de propagación es paralela a la dirección de la vibración. Mire la siguiente ilustración.
Cuando alguien golpea el tambor, la superficie del tambor vibrará y se tensará además de estirar la columna de aire. Las moléculas de aire que vibran se propagarán en varias direcciones. Las moléculas de aire que están acopladas producirán alta presión, mientras que las moléculas que se estiran producirán baja presión. Las ondas de alta y baja presión se moverán alternativamente en el aire. Estas ondas serán captadas por el oído humano para que podamos escuchar el sonido.
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Las ondas sonoras se incluyen en ondas mecánicas que requieren un medio para propagarse. El medio de propagación de esta onda puede ser sólido, líquido o gaseoso. Por tanto, las ondas sonoras no se pueden propagar en el vacío, como en el espacio.
Las ondas sonoras tienen una velocidad de propagación limitada. Por lo tanto, cuando vemos los fuegos artificiales en la distancia, primero vemos la luz de los fuegos artificiales, luego el sonido de la erupción. Las ondas de luz tienen la velocidad más alta que conocemos hasta la fecha y las ondas de sonido no pueden igualarlas, y mucho menos superarlas.
La velocidad de las ondas sonoras depende del medio de propagación. El sonido a través de los sólidos viaja más rápido que los gases. La velocidad de propagación de estas ondas también aumenta a medida que aumenta la temperatura del medio.
Para calcular la velocidad de propagación del sonido en función del medio, podemos utilizar las siguientes fórmulas.
Los sonidos se propagan rápidamente en sólidos
Y = módulo de sólido de Young
ρ = la densidad del sólido
Los sonidos se propagan rápidamente en sólidos
B = Módulo de volumen del líquido
ρ = densidad del líquido
Se arrastra rápidamente el sonido en el gas
γ = constante de gas
R = constante general de los gases (8,31 J / mol K)
T = temperatura absoluta del gas
M = Masa molecular relativa del gas
