¿Cómo varía la velocidad del sonido en el medio?

Como se ha venido realizando a lo largo de todas las actividades, para afianzar nuestro entendimiento acerca del tema, se hace necesario definir ciertos términos que son indispensables para realizar la actividad.

Primero que todo, debemos definir el Sonido, como unas variaciones en la presion del aire, que son captadas por el oido humano y descifradas en el cerebro del mismo. Esta variaciones en la presión son las conocidas ondas sonoras que hacen de la gran diversidad de ondas mecánicas.

Ahora bien, la velocidad del sonido es, (deduciendo de los conceptos anteriores) la capacidad de propagacion de la onda sonora en un medio.
La percepcion de estas ondas sonoras pueden variar dependiendo de los casos que ya se han estudiado debido al Efecto Doppler. Sin embargo, el medio realiza un papel fundamental a la hora de la propagacion de la onda.

La propagacion del sonido puede verse afectada por los cambios de temperatura en el medio:

1. Cuando en el medio se presentan altas temperaturas, aumenta la frecuencia con la cual se producen las interacciones entre las particulas que transportan la vibracion, esto quiere decir que si se aumentan estas interacciones de transporte de vibracion, el sonido viajará a una velocidad mayor. En conclusión, el aumento de la temperatura en el medio (donde se propage) aumenta consigo la velocidad del sonido en ese medio.

2. Por otra parte, en el caso contrario, cuando en el medio se presentan grados bajos de temperatura, se produce el fenomeno inverso lo que implica una disminucion en las interacciones de las particulas que transportan la vibracion y por ende una disminucion en la velocidad.

Cuando el medio en donde se quiere transportar el sonido es el vacio, se hace imposible este fenomeno debido a que en el medio no existen atomos en los cuales se puedan transmitir estos estimulos de vibracion.

Ahora bien, por otra parte, las ondas sonoras tambien poseen la capacidad de transportarse a través de medios Solidos, Liquidos y Gases.

* La velocidad del sonido en los gases está dada por:

v=((γRT)/M)½

en donde γ=coeficiente de dilatación adiabatica
R= constante universal de los gases
T= temperatura en grados Kelvin
M= masa molar del gas.

* La velocidad del Sonido en los sólidos está dada por:

v=(E/ρ)½

en donde E=módulo de Young
ρ=densidad del material.

* La velocidad del Sonido en los líquidos está dada por:

v=(K/ρ)½

en donde K=módulo de compresibilidad del liquido
ρ=densidad del liquido.

En general, podríamos decir, que la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y al mismo tiempo, en los líquidos es mayor que en los gases; esto se debe a que la velocidad de propagacion del sonido esta dada por la interacción de atomos que transportan la vibración, y es claro que en los sólidos se presenta una menor distancia entre los átomos, lo cual facilita el transporte de estos estimulos vibracionales.