VELOCIDAD Y SONIDO

VELOCIDAD Y SONIDO

¿Podrías demostrar que la velocidad del sonido en aire a temperatura ambiente a 20ºC es aproximadamente, 343 m/s?

R= -Medida de la velocidad del sonido en el aire .-

El primer método empleado para determinar la velocidad del sonido, se utilizaba un cañón. Un observador, colocado en una colina, media el lapso transcurrido entre el momento en que escuchaba el estampido del cañonazo. Conociendo la distancia al cañón, podía calcular la velocidad del sonido. Este procedimiento no era muy exacto, puesto que el viento desviaba la onda sonora, que describía, por tanto, una trayectoria curva. Además, las variaciones te temperatura originaban refracciones que apartaban la onda sonora de trayectoria rectilínea. La determinación de la velocidad del sonido al aire libre era importante por razones militares. Su conocimiento permitía localizar la artillería enemiga. Por ello, en 1864, Charles Regnault decidió hacer un cálculo más preciso. Utilizó un equipo con un artificio eléctrico para la medida del tiempo. El experimento se realizó en un tubo subterráneo, en las cercanías deParís. El disparo de un fusil rompía un circuito de hilo, cruzado en la boca del arma, y entonces se movía una plumilla entintada sobre un tambor registrador, situado en el extremo del tubo. Cuando el sonido llegaba allí, vibraba un diafragma, y este movimiento también era registrado en el tambor. Puesto que la velocidad de rotación de éste era conocida, se calculaba fácilmente la del sonido. La velocidad del sonido se determina más correctamente usando dos reflectores parabólicos enfrentados, con una sirena de frecuencia constante en el foco de uno de ellos. También se coloca un micrófono en el foco de cada reflector, que utiliza, como resistencias de carga, parte del primario de un transformador. Cuando se conectan los auriculares a la otra bobina del transformador, el sonido que se percibe en ellos aumentará o disminuirá cuando uno de los reflectores se acerque o aleje del otro. Este es un ejemplo de interferencia en las ondas sonoras. Cuando el sonido de los auriculares va de un mínimo a un máximo, y vuelve a un mínimo, uno de los reflectores se ha movido, exactamente, una longitud de onda.Conociendo la frecuencia, se puede calcular la velocidad del sonido. Este es un método seguro, que puede aplicarse también para la determinación de la velocidad de los ultrasonidos.

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.

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 15 °C) es de 340 m/s (1.224 km/h)

En el aire, a 0 °C, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s y si sube en 1 °C la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en 0,6 m/s.

En el agua (a 25 ºC) es de 1.493 m/s.

En la madera es de 3.900 m/s.

En el acero es de 5.100 m/s.

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