A qué velocidad viaja el sonido
El sonido es una onda de presión que se propaga por el aire, el agua o los sólidos. En el aire viaja a unos 343 m/s a 20 °C, casi un millón de veces más despacio que la luz. Por eso vemos el relámpago antes de oír el trueno, y por eso en un estadio grande el sonido de la megafonía llega con retraso a las gradas más lejanas.
Las fórmulas
v ≈ 331,3 × √(1 + T ÷ 273,15) m/s, con T en °C.
Tiempo de recorrido = distancia ÷ v
Retraso del eco = 2 × distancia ÷ v
La velocidad del sonido en el aire depende sobre todo de la temperatura: aumenta unos 0,6 m/s por cada grado. La presión apenas influye, y la humedad la aumenta muy poco.
Ejemplo resuelto
A 20 °C, el sonido viaja a 343,2 m/s, es decir, unos 1235 km/h. Tarda 2,9 segundos en recorrer 1 kilómetro, y el eco de una pared situada a 1 km volvería a los 5,8 segundos.
Velocidad según la temperatura
| Temperatura | Velocidad |
|---|---|
| −20 °C | 319 m/s |
| 0 °C | 331 m/s |
| 20 °C | 343 m/s |
| 30 °C | 349 m/s |
| 40 °C | 355 m/s |
A qué distancia está la tormenta
Cuenta los segundos entre el relámpago y el trueno. Como la luz llega casi al instante, el retraso es el tiempo que tarda el sonido: unos 3 segundos por kilómetro. Si oyes el trueno 9 segundos después del relámpago, la tormenta está a unos 3 km. Si el retraso baja de 30 segundos, la tormenta está lo bastante cerca como para que convenga resguardarse.
El sonido en otros medios
| Medio | Velocidad aproximada |
|---|---|
| Aire a 20 °C | 343 m/s |
| Agua | 1480 m/s |
| Madera | 3500 m/s |
| Acero | 5900 m/s |
En los líquidos y en los sólidos las partículas están más unidas y transmiten la vibración más deprisa. Por eso, antiguamente, se acercaba el oído a las vías para oír llegar el tren.
Mach y la barrera del sonido
La velocidad de un avión se compara a menudo con la del sonido: Mach 1 es la velocidad del sonido en el aire que lo rodea. A la altitud de crucero, con temperaturas de unos −55 °C, Mach 1 son solo unos 295 m/s, unos 1060 km/h. Un avión comercial vuela a Mach 0,8 aproximadamente.
Aplicaciones
- Ecografías y sónares: miden distancias por el tiempo de ida y vuelta de ultrasonidos.
- Sensores de aparcamiento: hacen lo mismo con ultrasonidos en el aire.
- Acústica de salas y conciertos: el retraso entre los altavoces y el escenario se ajusta según la distancia.
Consejo
Para el eco, recuerda que el sonido hace el camino dos veces: hasta el obstáculo y de vuelta. La calculadora da los dos tiempos.