Velocidad relativa del sonido en sólidos, líquidos y gases

para cambiar la velocidad del sonido tenemos que cambiar las propiedades del medio en el que se propaga o en el que está viajando esta onda de sonido hay dos factores principales que van a afectar la velocidad que van a afectar la rapidez de una onda de sonido a través de ese medio uno es la dureza del medio o su rigidez mientras más duro sea el medio más rápido viajarán las ondas de sonido y eso se debe a que en un medio duro cada molécula va a estar interconectada con mayor fuerza a las moléculas que la rodean por lo que cualquier perturbación va a viajar más rápidamente o será transferida más rápidamente el otro factor es la densidad mientras el medio sea más denso las ondas de sonido van a viajar más despacio o más lento esto tiene sentido ya que si un material es más denso tendrá mayor inercia y por lo tanto se va a mover más lentamente se va a mover más lento ante perturbaciones o movimientos estos dos factores tienen que tomarse en cuenta en esta fórmula la rapidez del sonido esta vez mayúscula es el módulo volumétrico del material el módulo volumétrico es la forma oficial en que los físicos mide qué tan difícil es de comprimir un material el módulo volumétrico tiene unidades de pascal es ya que mide la presión necesaria para comprimir hasta cierto punto el material los materiales rígidos como el metal tienen un módulo volumétrico más grande y los materiales más fáciles de comprimir como el malvavisco tienen un módulo volumétrico más pequeño no es la densidad del material ya que la densidad es la masa por unidad de volumen la densidad nos da una idea de qué tan masivo es cierto material por ejemplo consideramos un material rígido como el hierro el hierro es definitivamente un material más rígido y difícil de comprimir al menos comparado con el aire por lo que tiene un módulo volumétrico mayor que el del aire y esto hace que sea más fácil para las ondas de sonido viajar más rápidamente a vez del hierro que del aire pero el hierro también tiene una densidad mucho más grande comparada con el aire lo que hace que las ondas de sonido tiendan a viajar un poco más despacio aquí así que finalmente el sonido viajará más rápido o más lento en el hierro bueno resulta que mientras mayor sea la rigidez o la dureza va a compensar mucho más va a compensar mucho más al aumento de densidad la rapidez del sonido en el hierro es 14 veces más rápido con respecto a cómo viaja en el aire esto quiere decir que si colocáramos nuestro oído en las vías del tren y alguien que estuviera más lejos golpeará con un martillo esa misma vía de tren escucharíamos el sonido 14 veces más rápido en el oído que tenemos colocado en la vía que en el otro oído que está hacia el aire de hecho mientras más grande sea el módulo volumétrico y los materiales sean más rígidos van a compensar cualquier aumento en la densidad y a este hecho la velocidad del sonido siempre va a ser más rápida cuando viaja a través de metales que a través de líquidos y a su vez va a viajar más rápido a través de líquidos que a través de gases ya que los sólidos son más rígidos que los líquidos y los líquidos son más rígidos que los gases la densidad es importante en ciertos aspectos por ejemplo si calentamos el aire por el cual viaja una onda de sonido la densidad del aire va a bajar lo que explica el por qué el sonido viaja más rápido a través de aire caliente en comparación con el aire frío la rapidez del sonido a 20 grados celsius es de 343 metros por segundo pero la rapidez del sonido a cero grados celsius es de solamente 331 metros por segundo así que recuerden que la única forma de cambiar la rapidez del sonido es cambiar las propiedades del medio en el que se propaga o en el que viaja y la rapidez del sonido típicamente es más rápida a través de sonidos de lo que es a través de líquidos y de lo que es a través de gases