Cómo viaja el sonido a través del agua
El sonido se produce cuando un objeto vibra. Cuando un objeto se mueve de un lado a otro, decimos que vibra. Cuando algo vibra (como tu laringe) hace que las moléculas que lo rodean también vibren, lo que provoca una onda de movimiento (conocida como onda sonora) que puede viajar a través del aire, el agua y los materiales sólidos, como la madera o un trozo de cuerda. Oímos los sonidos porque las vibraciones creadas viajan por el aire hasta nuestros oídos. Fíjate en que, cuando la gente quiere oír mejor algo, suele ponerse la mano alrededor de la oreja. Esto les ayuda a captar las ondas sonoras. La forma de nuestros oídos nos ayuda a captar las ondas sonoras. Todos utilizamos el sonido a diario, por ejemplo, cuando nos escuchamos hablar, o cuando escuchamos la radio o la televisión. Los teléfonos también utilizan el sonido. En un post posterior os explicaré con más detalle cómo funciona el teléfono moderno. Pero antes es importante que nuestros hijos entiendan algo sobre el sonido. Aquí tienes un sencillo experimento que puedes hacer con tus hijos para enseñarles algo sobre el sonido y cómo viaja. También he preparado este sencillo experimento científico en forma de**Hablemos por teléfono**, que puedes imprimir y seguir con tus hijos.
Cómo viaja el sonido a través del oído
Medidas del sonidoCaracterísticasSímbolos Presión sonora p, SPL,LPA Velocidad de las partículas v, SVL Desplazamiento de las partículas δ Intensidad sonora I, SIL Potencia sonora P, SWL, LWA Energía sonora W Densidad de energía sonora w Exposición sonora E, SEL Impedancia acústica Z Frecuencia de audio AF Pérdida de transmisión TL
La velocidad del sonido es la distancia recorrida por unidad de tiempo por una onda sonora al propagarse por un medio elástico. A 20 °C (68 °F), la velocidad del sonido en el aire es de unos 343 metros por segundo (1.125 pies/s; 1.235 km/h; 767 mph; 667 kn), o un kilómetro en 2,91 s o una milla en 4,69 s. Depende en gran medida de la temperatura, así como del medio por el que se propaga una onda sonora. A 0 °C (32 °F), la velocidad del sonido en el aire es de unos 331 m/s (1.086 pies/s; 1.192 km/h; 740 mph; 643 kn)[1].
En el lenguaje coloquial, la velocidad del sonido se refiere a la velocidad de las ondas sonoras en el aire. Sin embargo, la velocidad del sonido varía de una sustancia a otra: normalmente, el sonido viaja más lentamente en los gases, más rápido en los líquidos y más rápido en los sólidos. Por ejemplo, mientras que el sonido viaja a 343 m/s en el aire, lo hace a 1.481 m/s en el agua (casi 4,3 veces más rápido) y a 5.120 m/s en el hierro (casi 15 veces más rápido). En un material excepcionalmente rígido como el diamante, el sonido se desplaza a 12.000 metros por segundo (39.000 pies/s),[2] unas 35 veces su velocidad en el aire y lo más rápido que puede viajar en condiciones normales.
¿Puede el sonido viajar por el aire?
Aunque el sonido se mueve a una velocidad mucho mayor en el agua que en el aire, la distancia que recorren las ondas sonoras depende principalmente de la temperatura y la presión del océano. Mientras que la presión sigue aumentando a medida que se incrementa la profundidad del océano, la temperatura del océano sólo disminuye hasta cierto punto, después de lo cual permanece relativamente estable. Estos factores tienen un curioso efecto sobre cómo (y cuán lejos) viajan las ondas sonoras.
Imagina que una ballena está nadando por el océano y llama a su manada. La ballena produce ondas sonoras que se mueven como ondas en el agua. A medida que las ondas sonoras de la ballena se desplazan por el agua, su velocidad disminuye al aumentar la profundidad (a medida que baja la temperatura), lo que hace que las ondas sonoras se refracten hacia abajo. Una vez que las ondas sonoras alcanzan el fondo de lo que se conoce como la capa de la termoclina, la velocidad del sonido alcanza su mínimo. La termoclina es una región caracterizada por un rápido cambio de temperatura y presión que se produce a diferentes profundidades en todo el mundo. Por debajo de la “capa” de la termoclina, la temperatura permanece constante, pero la presión sigue aumentando. Esto hace que la velocidad del sonido aumente y que las ondas sonoras se refracten hacia arriba.
Cuando el sonido viaja por el aire, las partículas de aire
El sonido viaja en forma de ondas mecánicas. Una onda mecánica es una perturbación que se mueve y transporta energía de un lugar a otro a través de un medio. En el sonido, la perturbación es un objeto que vibra. Y el medio puede ser cualquier serie de partículas interconectadas e interactivas. Esto significa que el sonido puede viajar a través de gases, líquidos y sólidos.
Veamos un ejemplo. Imaginemos una campana de iglesia. Cuando una campana suena, vibra, lo que significa que la propia campana se flexiona hacia dentro y hacia fuera muy rápidamente. Cuando la campana se mueve hacia fuera, empuja contra las partículas de aire. Esas partículas de aire empujan contra otras partículas de aire adyacentes, y así sucesivamente. Cuando la campana se flexiona hacia dentro, tira de las partículas de aire adyacentes y éstas, a su vez, tiran de otras partículas de aire. Este patrón de empuje y tracción es una onda sonora. La campana vibrante es la perturbación original, y las partículas de aire son el medio.
El sonido no se limita a moverse por el aire. Presiona tu oído contra una superficie sólida, como una mesa, y cierra los ojos. Dile a otra persona que golpee con su dedo el otro extremo de la mesa. El golpeteo se convierte en la perturbación inicial. Cada golpecito envía vibraciones a través de la mesa. Las partículas de la mesa chocan entre sí y se convierten en el medio del sonido. Las partículas de la mesa chocan con las partículas de aire entre la mesa y tu tímpano. Cuando una onda se desplaza así de un medio a otro, se llama transmisión.