Las partículas del medio se comprimen
en las zonas de máxima amplitud de la ondulación y se separan en las de mínima
amplitud. Estas zonas se denominan compresión y rarefacción.
La rapidez de propagación del sonido
está relacionada con variables físicas propias del material como la densidad,
la temperatura, la elasticidad, presión, salinidad, etc.
En el caso de medios gaseosos, como el
aire, las vibraciones son trasmitidas de un punto a otro mediante choques entre
las partículas que constituyen el gas. De este modo cuando mayor sea la
densidad del gas, mayor será la rapidez de la onda.
En los medios sólidos, son las fuerzas
que unen entres sí las partículas constitutivas del cuerpo las que se encargan
de propagar la perturbación de un punto a otro. Este procedimiento más
directo explica por qué la rapidez del sonido es mayor en los sólidos que en
los gases.
La rapidez del sonido varía muy poco
con la temperatura en los sólidos y líquidos, sin embargo en los gases, aumenta
con la temperatura porque se incrementa la probabilidad de los choques entre
las moléculas.
El alcance de una onda de sonido en un
medio, está directamente con la energía que absorbe y la rapidez
específicamente en un sólido, se ve afectada por la densidad y por la elasticidad.
A nivel molecular un material con alta
elasticidad (rígido) se caracteriza por grandes fuerzas entre sus moléculas.
Esto hace que las partículas vuelvan rápidamente a sus posiciones de equilibrio
y estén dispuestas a iniciar de nuevo un movimiento, lo que les permite vibrar
a altas velocidades. Por lo tanto, el sonido viaja más rápido a través
de medios con mayor elasticidad.
La densidad de un medio representa la
masa por unidad de volumen. Así mientras más denso es un material, mayor será
la masa de las moléculas, si se considera un mismo volumen, lo que implica que
el sonido se trasmite más lentamente. Esto se debe a que las ondas de
sonido trasportan energía, que es la responsable de la vibración de un medio, y
se necesita más energía para hacer vibrar las moléculas grandes que la
requerida para hacer vibrar moléculas más pequeñas. Por esto, el sonido viaja
más lento en un objeto más denso, si ambos tienen la misma propiedad
elasticidad.
ENERGÍA DEL
SONIDO
La energía
sonora (o energía acústica) es la energía que transmiten o transportan
las ondas sonoras. Procede de la energía vibracional del foco
sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en
forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y
de energía potencial (cambios depresión producidos en dicho
medio, o presión sonora). Al irse propagando el sonido a través del medio,
la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía
sonora se disipa en forma de energía térmica. La energía acústica
suele tener valores absolutos bajos, y su unidad de medida es
el julio (J). Aunque puede calcularse a partir de otras magnitudes
como la intensidad sonora, también se pueden calcular otras magnitudes
relacionadas, como la densidad o el flujo de energía acústica.
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