¿Cuál es la velocidad de propagación del sonido?
Por: James Rocaforte
Hoy intentaré disipar algunos mitos y errores que existen alrededor de cuál es la velocidad de propagación del sonido y explicarles de forma clara y simple cómo ocurre este fenómeno.
La velocidad de propagación de una onda sonora depende de las características del medio en el que ocurre la propagación y no de las características de la onda ni de la fuerza que la genera. la velocidad de propagación de las ondas sonoras es también conocida como la velocidad del sonido, y en la atmósfera terrestre a una temperatura de 20ºC esta es de 343 metros por segundo.
La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se transmite, y observar la forma en que se propaga en un medio puede ayudar a entender mejor algunas de las propiedades de ese medio de transmisión. La velocidad del sonido también varía cuando se producen cambios de temperatura en el medio en que se transmite. Esto se debe a que un aumento de la temperatura ocasiona un aumento de la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración, lo que se traduce en un aumento de la velocidad de la onda.
Generalmente la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos mientras que en estos últimos es superior que en los gases. Esto se debe a que mientras más sólida es la materia, los enlaces atómicos en ella tienen mayor grado de cohesión favoreciendo así transmisión de la onda sonora.
La velocidad con que se transmite el sonido depende principalmente de la elasticidad del medio en que se transmite. Por elasticidad me refiero a su capacidad para recuperar su forma inicial. Un ejemplo de un medio elástico es el acero, el cual es empleado para construir edificios en todo el mundo por su elasticidad, que le permite cambiar de forma y luego recuperarla sin sufrir daño permanente. Un medio no elástico es la plasticina infantil, ya que asume cualquier forma que queramos darle sin volver a su forma original.
Propiedades del sonido
La palabra “sonido” puede ser tomada de dos formas distintas: Para describir la sensación que se experimenta cuando los nervios auditivos reciben un estímulo externo o, por el otro lado, para describir las ondas sonoras producidas por la compresión del aire que llegan a estimular el nervio auditivo del individuo.
Ambos conceptos hablan de lo mismo y la acústica es la rama de la física que estudia el sonido desde ambos puntos de vista ocupándose de la producción, la propagación, el registro y la reproducción del sonido.
Según las definiciones científicas las propiedades del sonido son amplitud, frecuencia, timbre, velocidad y longitud de onda.
Amplitud (Intensidad)
El sonido se mueve a través del aire en forma de ondas, la amplitud es la distancia entre el punto más alto y el más bajo de una onda. La amplitud del sonido es la intensidad (lo que comunmente llamamos "el volúmen"). Es lo que hace que lo escuchemos en nuestros oídos más fuerte o más suave.
Si trabajásemos en una estación de radio o con editores de sonido digitales diríamos más o menos amplitud en lugar de bajar o subir el volumen.
Frecuencia (Altura)
La frecuencia de un sonido se mide en Hercios (Hertz, Hz) y describe la cantidad de ondas por segundo que completan un ciclo. Es el tono o altura del sonido. Así se diferencia un sonido agudo de uno grave. El oído humano es capaz de percibir las frecuencias que se encuentren entre 20 Hertz y 20 kilohertz.
Timbre
El timbre es una propiedad del sonido difícil de explicar científicamente. Es la diferencia entre dos sonidos de la misma amplitud y frecuencia. El mejor ejemplo son los distintos instrumentos musicales.
El timbre es lo que caracteriza a cada instrumento que pueden tocar la misma nota (Frecuencia) y al mismo volumen (Amplitud) y aún así podemos identificar a cada instrumento gracias a que tienen un timbre distinto.
El sonido tiene otras características como la espacialidad (pues se propaga en un espacio) y la duración (las ondas viajan durante un tiempo determinado), aunque generalmente las tres primeras son las que más se estudian.