Propagación del sonido

Propagación del sonido

El sonido se produce por el movimiento vibratorio de un cuerpo y se propaga en forma de ondas elásticas, en un medio físico.

El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que se producen cuando los órganos de audición del oído humano captan las oscilaciones de la presión del aire, y se perciben por el cerebro. La propagación del sonido en los fluidos toma la forma de fluctuaciones de presión.1 En los cuerpos sólidos la propagación del sonido implica variaciones del estado tensional del medio.

La propagación del sonido supone un transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal, que se trasmite en línea recta, desde el punto de origen.

Fenómenos físicos que afectan la propagación del sonido[editar]

Transmisión

La velocidad con que se transmite el sonido depende, principalmente, de la elasticidad del medio, es decir, de su capacidad para recuperar su forma inicial. El acero es un medio muy elástico, en contraste con la plastilina, que no lo es. Otros factores que influyen son la temperatura y la densidad.

Absorción

La capacidad de absorción del sonido de un material es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo, cuando el sonido incide sobre el material.

Su valor varía entre 0 (toda la energía se refleja) y 1 (toda la energía es absorbida).

Reflexión

Fenómeno por el cual una onda se refleja en un material no absorbente o parcialmente absorbente del sonido.

El eco se produce cuando este sonido es alterado por una constante que da como resultado un sonido que se refleja en un medio más denso y llega al oído de una persona con una diferencia de tiempo igual o superior a 0,1 segundos, respecto del sonido que recibe directamente de la fuente sonora.

Refracción

Cuando un sonido pasa de un medio a otro, se produce refracción. La desviación de la onda se relaciona con la rapidez de propagación en el medio.

El sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente que en el aire frío.

Difracción o dispersión

Si el sonido encuentra un obstáculo en su dirección de propagación, en el borde del obstáculo se produce el fenómeno de difracción, por el que una pequeña parte del sonido sufre un cambio de dirección y puede seguir propagándose.

Difusión

Si la superficie donde se produce la reflexión presenta alguna rugosidad, la onda reflejada no sólo sigue una dirección sino que se descompone en múltiples ondas.

Velocidad del sonido[editar]

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, densidad, humedad. En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayor que en los gases, dada la densidad de las partículas que permite un mayor intercambio de energía cuando estas se encuentran más cerca.2

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20º) es de 343 m/s. La ecuación creada por Newton y posteriormente modificada por Laplace que permite obtener la velocidad del sonido en el aire teniendo en cuenta la variable de la temperatura es "331+(0,6 x Temperatura)".

En el agua (a 35 °C) es de 1493 m/s (a 22 C°) es de 1500 m/s.

En la madera es de 3900 m/s.

En el hormigón es de 4000 m/s.

En el acero es de 6100 m/s.

En el aluminio es de 5100 m/s.

En el vidrio es de 5200 m/s.

Onda

Ondas superficiales en agua.

En física, una onda consiste en la propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, a través de dicho medio, implicando un transporte de energía sin transporte de materia. El medio perturbado puede ser de naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal e, incluso, inmaterial como el vacío.

La magnitud física cuya perturbación se propaga en el medio se expresa como una función tanto de la posición como del tiempo \psi(\vec{r},t) . Matemáticamente se dice que dicha función es una onda si verifica la

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