Written by Tabla de contenidos
Cuales velocidad del sonido? En el aire, en condiciones normales de presión y al nivel del mar a una temperatura de 20 ° C, las ondas sonoras se propagan a aproximadamente 343 m / s. Sin embargo, ¿cómo llegaron los científicos a esta cifra?
Experiencias sonoras
En 1635, Pierre Gassendi midió la velocidad del sonido observando el funcionamiento de los cañones. Comparando el tiempo entre el destello del disparo y el ruido del cañón, obtuvo el valor de 478 m / s. Más tarde, un equipo de la Academia de Ciencias de París obtuvo un resultado mucho más preciso, 344 m / sa 20 ° C. Hoy sabemos que la temperatura del aire cambia la forma en que se propaga el sonido. De esta manera, los científicos descubrieron que la velocidad del sonido (c) en condiciones normales de presión se puede calcular mediante la fórmula:
Dónde:
- C0 es la velocidad del sonido a 0 ° ec0 = 331,45;
- T es la temperatura Kelvin del ambiente, es decir, la temperatura en grados Celsius más 273,15;
- T0 es el valor correspondiente a 0 ° C en escala absoluta, es decir, 273,15 K.
Medios materiales
El sonido es una onda mecánica longitudinal. Esto significa que se propaga a través de pequeñas variaciones en el medio material: contracciones microscópicas y expansiones de aire, agua, tierra o cualquier otra sustancia provocan este tipo de onda. El medio en el que se propaga el sonido afecta la velocidad del sonido, así como la temperatura y la presión.
A continuación se muestra una lista de las diferentes velocidades en diferentes medios:
- En el mar, aproximadamente: 1522 m / s;
- En caucho, aproximadamente: 1500 m / s;
- En acero, aproximadamente: 6000 m / s;
- En aluminio, aproximadamente: 4420 m / s.
Aviones supersónicos
Actualmente, la humanidad tiene la tecnología para construir aviones capaces de volar muy rápido. El físico austriaco Ernst Mach definió el número de Mach como la relación entre la velocidad del objeto y la velocidad del sonido en el medio en el que se encuentra el objeto. Entonces, un caza militar que vuela a Mach 2 viaja dos veces más rápido que la velocidad del sonido. ¡Algunos de estos aviones pueden alcanzar Mach 6! El SR-71 Blackbird, el avión utilizado durante la Guerra Fría, llega a 4.300 km / h. El avión de prueba X15 alcanzó los 7.200 km / h, aproximadamente 6 veces más rápido que las ondas sonoras.
Se aconseja al personal militar no exceder Mach 1 en ciudades y lugares habitados, ya que la aeronave excede el sonido producido por sí mismo, generando una onda de choque que puede dañar los oídos humanos y romper ventanas en edificios cercanos. En 2012, varias ventanas STF se rompieron en Brasilia después de un avión de combate de la fuerza aérea que volaba a baja altura.
El Concorde es un avión de pasajeros que se hizo famoso por cruzar continentes por encima de Mach 1.
Salto de la estratosfera
En una hazaña extraordinaria, el paracaidista Félix Baumgartner saltó desde la estratosfera en octubre de 2012 convirtiéndose en el hombre que realizó el salto en caída libre más largo de la historia, batiendo también el récord de velocidad en caída libre alcanzando los 1342 km / h.
truenos
La diferencia de velocidad entre la luz y el sonido provoca la separación de dos fenómenos con el mismo origen: el rayo y el trueno. Durante una tormenta, cuando vemos caer un rayo, se necesitan unos segundos para escuchar el trueno. Esto nos ofrece un dispositivo sencillo para averiguar la distancia aproximada a la que ha caído el rayo: al ver el destello, solo cuenta los segundos hasta que se escuche el retumbar del trueno. Si multiplicamos este tiempo por 340 tenemos una medida, en metros, aproximada a la ubicación del radio.
La velocidad del sonido puede variar mucho según el entorno y las condiciones de temperatura y presión, por lo que es importante conocer estas condiciones para estimar la velocidad correcta.
Fuentes:
http://www.fisicaequimica.net
http://www.if.ufrj.br/~carlos/trablicen/marco/monografiaMarco.pdf
http://g1.globo.com/mundo/noticia/2012/10/austriaco-supera-velocidade-do-som-com-salto-da-estratosfera.html
