Velocidade do son

Seguramente moitas veces viches que cando hai unha tormenta o primeiro que hai é unha luz que é o raio e despois chega o son. Isto débese ao Velocidade do son. Os científicos descubriron cal é a velocidade máxima que o son pode propagarse polo aire. En física isto é bastante importante.

Polo tanto, imos dedicar este artigo a contarche todo o que necesitas saber sobre a velocidade do son e como se propaga.

Velocidade do son

A velocidade de propagación dunha onda sonora depende das características do medio no que se propaga, non das características da onda ou da forza que a produce. Esta velocidade de propagación das ondas sonoras tamén se denomina velocidade do son. Na atmosfera terrestre, a temperatura é de 20ºC, que é de 343 metros por segundo.

A velocidade do son varía segundo o medio de propagación e a forma en que se propaga no medio axuda a comprender mellor certas características do medio de transmisión. Cando a temperatura do medio de propagación cambia, a velocidade do son tamén cambiará. Isto é debido a que un aumento da temperatura leva a un aumento na frecuencia das interaccións entre as partículas que transportan vibracións, o que se traduce nun aumento da velocidade da onda.

En xeral, a velocidade do son nos sólidos é maior que nos líquidos e a do son nos líquidos é maior que nos gases. Isto é debido a que canto máis sólida é a materia, maior é o grao de cohesión dos enlaces atómicos, o que favorece a propagación das ondas sonoras.

A velocidade de propagación do son depende principalmente da elasticidade do medio que o propaga. A elasticidade refírese á capacidade de restaurar a súa forma orixinal.

Que é o son

O son é unha onda de presión que se pode propagar polo aire por compresión e depresión. O son que percibimos ao noso arredor non é máis que enerxía xerada por vibracións que se propagan polo aire ou por calquera outro medio, que se pode recibir e escoitar cando chega ao oído humano. Sabemos que o son viaxa en forma de ondas.

As ondas son perturbacións vibratorias no medio, que transfiren enerxía dun punto a outro sen contacto directo entre estes dous puntos. Podemos dicir que a onda é producida pola vibración das partículas do medio por onde pasa, é dicir, o proceso de propagación correspondente ao desprazamento lonxitudinal (na dirección de propagación) das moléculas de aire. A área con gran desprazamento aparece na zona onde a amplitude do cambio de presión é cero e viceversa.

O son nun altofalante

O aire nun tubo cun altofalante nun extremo e pechado no outro extremo vibra en forma de ondas. Estática lonxitudinalmente. Modos propios de vibración de tubos destas características. Corresponde a unha onda sinusoidal, cuxa lonxitude de onda é tal que hai un punto de amplitude cero. O nodo de escape no extremo do altofalante e o extremo pechado do tubo, porque o aire non pode moverse libremente debido ao altofalante e á tapa do tubo, respectivamente. Nestes nós temos unha variación máxima da presión, un antinodo ou barriga, da onda estacionaria.

Velocidade do son en diferentes soportes

A velocidade do son varía segundo o medio no que se propaga a onda sonora. Tamén cambia coa temperatura do medio. Isto débese a que un aumento da temperatura provoca un aumento na frecuencia das interaccións entre as partículas que transportan vibracións e un aumento desta actividade aumenta a velocidade.

Por exemplo, na neve, o son pode percorrer longas distancias. Isto débese á refracción baixo a neve, que non é un medio homoxéneo. Cada capa de neve ten unha temperatura diferente. Os lugares máis profundos aos que o sol non pode alcanzar son máis fríos que a superficie. Nestas capas máis frías próximas ao chan, a velocidade de propagación do son é máis lenta.

En xeral, a velocidade do son é maior nos sólidos que nos líquidos e maior nos líquidos que nos gases. Isto débese a que canto maior sexa a cohesión dos enlaces atómicos ou moleculares, máis forte será a substancia. A velocidade do son no aire (a unha temperatura de 20 ° C) é de 343,2 m / s.

Vexamos a velocidade do son nalgúns soportes:

• No aire, a 0 ° C, o son viaxa a unha velocidade de 331 m / s (por cada grao centígrado a temperatura aumenta, a velocidade do son aumenta 0,6 m / s).
• En auga (a 25 ° C) hai 1593 m / s.
• Nos tecidos é de 1540 m / s.
• En madeira é de 3700 m / s.
• No formigón ten 4000 m / s.
• En aceiro mide 6100 m / s.
• En aluminio é de 6400 m / s.
• En cadmio é de 12400 m / s.

A velocidade de propagación da onda de presión é moi importante no estudo do fenómeno de resonancia no colector dun motor alternativo e depende das características do ambiente. Por exemplo, para os gases, a mestura vaporizada no colector de admisión ou os gases queimados no colector de escape dependen da súa densidade e presión.

Tipos de ondas que se propagan

Existen dous tipos de ondas: ondas lonxitudinais e ondas transversais.

• Onda lonxitudinal: Onda na que as partículas dun medio vibran dun lado ao outro na mesma dirección que a onda. O medio pode ser sólido, líquido ou gasoso. Polo tanto, as ondas sonoras son ondas lonxitudinais.
• onda transversal: Onda na que as partículas do medio vibran cara arriba e abaixo "en ángulo recto" coa dirección de movemento da onda. Estas ondas só aparecen en sólidos e líquidos, non en gases.

Pero lembre que as ondas viaxan en todas as direccións, polo que é máis doado pensalas como pasando por unha esfera.

Espero que con esta información poida aprender máis sobre a velocidade do son e as súas características.