Velocidad del sonido

Velocidad del sonido
La velocidad del sonido es la dinámica de propagación de las ondas sonoras. En
la atmósfera terrestre es de 343.2 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido
varía en función del medio en el que se trasmite.[cita requerida]
La velocidad o dinámica de propagación de la onda sonora depende de las características
del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de
la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas
propiedades de dicho medio de transmisión.
Medios de propagación
Artículo principal: Propagación del sonido
La velocidad del sonido varía dependiendo del medio a través del cual viajen las ondas
sonoras.
La definición termodinámica de la velocidad del sonido, para cualquier medio, es
a²=(dp/dρ)s es decir la derivada parcial de la presión con respecto de la densidad a
entropía constante.
La velocidad del sonido varía también ante los cambios de temperatura del medio. Esto se
debe a que un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de la frecuencia con
que se producen las interacciones entre las partículas que transportan la vibración, y este
aumento de actividad hace aumentar la velocidad.
Por ejemplo, sobre una superficie nevada el sonido es capaz de desplazarse atravesando
grandes distancias. Esto es posible gracias a las refracciones producidas bajo la nieve, que
no es un medio uniforme. Cada capa de nieve tiene una temperatura diferente. Las más
profundas, donde no llega el sol, están más frías que las superficiales. En estas capas más
frías próximas al suelo, el sonido se propaga con menor velocidad.

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 °C) es de 343 m/s. Si
deseamos obtener la equivalencia en kilómetros por hora podemos determinarla
mediante la siguiente conversión física:
Velocidad del sonido en el aire en km/h = (343 m / 1 s) · (3600 s / 1 h) · (1 km / 1000 m) =
1, 234.8 km/h.
En el aire, a 0 °C, el sonido viaja a una velocidad de 331.5 m/s (por cada grado
centígrado que sube la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en 0.6 m/s)
 En el agua (a 25 °C) es de 1.493 m/s.
 En la madera es de 3.700 m/s.
 En el hormigón es de 4.000 m/s.
 En el acero es de 5.100 m/s.
 En el aluminio es de 6.400 m/s.
Velocidad del sonido en los gases

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
Velocidad del sonido en los sólidos
En sólidos la velocidad del sonido está dada por:
Donde E es el módulo de Young y ρ es la densidad. De esta manera se puede calcular la
velocidad del sonido para el acero, que es aproximadamente de 5,148 m/s.
Velocidad del sonido en los líquidos
La velocidad del sonido en el agua es de interés para realizar mapas del fondo del océano.
En agua salada, el sonido viaja a aproximadamente 1,500 m/s y en agua dulce a 1,435 m/s.
Estas velocidades varían principalmente según la presión, temperatura y salinidad.
La velocidad del sonido (v) es igual a la raíz cuadrada del Módulo de compresibilidad (K)
entre densidad (ρ).