Velocidad Del Sonido

2.1 ¿Qué es una onda sonora?

Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o casi periódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.

2.2 ¿Cuál es la relación entre la frecuencia, longitud de onda y velocidad de propagación del sonido?

La longitud de una onda es el período espacial de la misma, es decir, la distancia que hay de pulso a pulso. Normalmente se consideran dos puntos consecutivos que poseen la misma fase: dos máximos, dos mínimos, dos cruces por cero (en el mismo sentido).

Si la velocidad de propagación es constante, la longitud de onda λ es inversamente proporcional a la frecuencia f. Una longitud de onda más larga corresponde a una frecuencia más baja, mientras que una longitud de onda más corta corresponde a una frecuencia más alta:

Donde λ es la longitud de onda, v es su velocidad de propagación, y f es la frecuencia. Para la luz y otras ondas electromagnéticas que viajan en el vacío, la velocidad v vale 299.792.458 m/s y es la velocidad de la luz c, constante. Para las ondas de sonido que se desplazan por el aire, v es aproximadamente 343 m/s y depende de las condiciones ambientales.

2.3 ¿Cómo es la relación entre la velocidad del sonido en un medio y las características del mismo?

La velocidad de propagación de la onda sonora (velocidad del sonido) depende de las características del medio en el que se transmite dicha propagación; presión, temperatura, humedad, entre otros. En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayor que en los gases.

2.4 ¿La velocidad del sonido en el aire depende de la presión, temperatura

densidad?

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. Esto se debe al mayor grado de cohesión que tienen los enlaces atómicos o moleculares conforme más sólida es la materia.

En los gases la ecuación de la velocidad del sonido es la siguiente:1

Siendo γ el coeficiente de dilatación adiabática, R la constante universal de los gases, T la temperatura en kelvin y M la masa molar del gas. Los valores típicos para la atmósfera estándar a nivel del mar son los siguientes:

γ = 1,4

R = 8,314 J/mol•K = 8.314 kg•m2/mol•K•s2

T = 293,15 K (20 °C)

M = 0,029 kg/mol para el aire

En sólidos la velocidad del sonido está dada por:

donde E es el módulo de Young y ρ es la densidad.

La velocidad del sonido en los gases viene dada por

La velocidad del sonido (v) es igual a la

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