137. EL SONIDO Y SU PROPAGACIÓN
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 137: El sonido y su propagación.
Tema: Energía y Ondas.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).

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 Vamos a ver el sonido y su propagación. El sonido es una onda mecánica longitudinal y tridimensional. ¿Por qué es una onda mecánica? Porque requiere de un medio elástico, un medio físico donde haya moléculas para que pueda propagarse. Es una onda longitudinal porque las partículas del medio vibran en la misma dirección en que viaja la onda, en que se propaga. Y es una onda tridimensional porque a partir de la fuente se propaga en todas las direcciones. Por ejemplo, si tenemos una ambulancia que pone a sonar la sirena, la sirenidad empieza a sonar, entonces el sonido empieza a propagarse en forma de esferas concéntricas en todas las direcciones. Por eso se trata de una onda tridimensional. La velocidad de propagación del sonido depende de las características del medio por el cual viaja la onda sonora. Entonces miremoslo de la siguiente manera. La velocidad del sonido en un sólido es mayor que la velocidad del sonido en un líquido y a su vez mayor que la velocidad del sonido en un gas. Esto se explica por la proximidad de las moléculas que hay en cada una de estas tres sustancias. En un sólido las partículas, las moléculas están muy cerca unas de otras, por lo tanto el sonido pasa con mayor rapidez de una molécula a la otra. En el caso del líquido están un poco más separadas y para el caso del gas están bastante dispersas. Entonces, por esa razón, la velocidad del sonido es mayor en un sólido que en un líquido y a su vez mayor que en un gas. Para citar algunos valores, veamos por ejemplo la velocidad del sonido en el aluminio para el caso del aluminio tenemos una velocidad del sonido de 5100 metros sobre segundos. Para el caso de un líquido como por ejemplo el agua de mar, tenemos que la velocidad del sonido es de 1560 metros sobre segundos. Y para el caso del aire, aire a una temperatura de 20 grados Celsius, la velocidad del sonido tiene un valor de 343 metros sobre segundos. Entonces podemos apreciar como la velocidad del sonido es mayor en el sólido que en el líquido y a su vez que en el gas. Entonces vemos que la propagación del sonido depende de las características del medio en el cual se mueve dicha onda sonora. Entonces también podemos ver como el sonido no se propaga en el vacío, tiene que haber materia en cualquiera de estos tres estados para que la onda sonora se pueda propagar. Para el caso del aire, la velocidad de propagación del sonido tiene una relación estrecha con la temperatura ambiente y está dado por la siguiente expresión matemática. Velocidad del sonido es igual a 331 más 0.6 por T. Esa T significa la temperatura ambiente que debe darse en grados Celsius o grados centígrados para que la velocidad del sonido salga en metros sobre segundos. Si por ejemplo la temperatura es de 20 grados centígrados, entonces, repasamos aquí el 20, 20 por 0.6 nos da 12, 12 más 331 nos da 343. Entonces por eso a 20 grados centígrados la velocidad del sonido equivale a 343 metros sobre segundos. Por ejemplo, a una temperatura de 0 grados centígrados, si te vale 0, ese término se nos va y nos da la velocidad del sonido igual a 331 metros sobre segundos. En los problemas de este tema de física, si no se advierte nada acerca de la temperatura, se trabaja con una velocidad del sonido de 340 metros sobre segundos. Se redondea el valor de la velocidad del sonido a 340 para efectos de facilitar los cálculos matemáticos.
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