Hemos escuchado más de una vez hablar de aviones ultra veloces que superan la velocidad del sonido, pero ¿entendemos acaso de qué estamos hablando cuando hablamos de la velocidad del sonido?
¿Qué es la velocidad del sonido?
La velocidad del sonido refiere a la rapidez con la que las ondas sonoras viajan por un determinado medio en determinadas condiciones, es decir, que aunque podemos saber como dato concreto que esta se propaga a 343 metros por segundo, esta es la velocidad en la que el sonido viaja por el aire y no por todos los medios por los que esta puede viajar.
En el siguiente artículo te hablaremos de la propagación de la velocidad del sonido por todos los medios, de sus ondas y te daremos ejemplos de medios que han podido superarla.
Como te mencionamos antes, la velocidad por la que las ondas de sonido se propagan a través del aire o de cualquier otro elemento es considerada velocidad del sonido.
Particularmente en el aire, se sabe que en condiciones climáticas de 20 grados centígrados, con un 50 por ciento de humedad, el sonido se propaga a una velocidad de 1235 kilómetros por hora, lo que equivale a la cifra ya conocida de 342 metros sobre segundo.
Pero, como te mencionamos antes, el sonido no solo viaja a través del aire en esas condiciones, sino que también lo hace a través de medios sólidos, líquidos y también de otros gases, por lo que, en estos casos, el viaje del sonido será más corto o más largo, dependiendo de cuál sea el medio.
Física del sonido en el aire
Trataremos de explicarte de manera práctica qué es lo que físicamente genera el sonido en el aire. Imaginemos que un tubo está lleno de aire, es decir, de pequeñas partículas de este que se encuentran en su estado normal de equilibrio dinámico, que se mueven en todas las direcciones normalmente, dependiendo de la temperatura del ambiente.
Si moviéramos un objeto desde un lado del tubo hacia el centro, cambiaría el movimiento de las partículas.
Las que estén más cerca del objeto se verán empujadas por este y en esa zona el aire se verá comprimido, por lo que tendremos en un espacio más reducido la misma cantidad de aire.
Este aire tenderá a descomprimirse moviéndose hacia el otro extremo, por lo que se generará una nueva compresión en el otro lado que también tenderá a descomprimirse, viajando a través del tubo.
Esta es la forma más práctica de explicar la propagación del sonido por las partículas de aire, aunque hay que saber que, a diferencia del experimento que te acabamos de contar, el sonido transmite energía pero no materia, por lo que el aire no se moverá acompañado del sonido.
Propagación del sonido en otros medios
Ya te hablamos de cómo viaja el sonido a través del aire y de esos 343 metros por segundo que es la cifra que más conocemos, pero ¿esta cifra es la misma si el sonido se propaga en un medio sólido o un medio líquido?
La respuesta a esta pregunta es no, pues el sonido se propaga de diferentes maneras acorde al medio por el que viaje y, cuanto más solidez presente este medio, más rápido se propagará.
En la densidad del agua, el sonido viaja a 1484 metros por segundo, lo cual demuestra que se desplaza con mayor rapidez, perdiendo menos energía que en el aire. Cuanto más densidad presente el agua, por ejemplo, en el agua de mar, más veloz será la propagación sonora, llegando hasta 1600 m/s.
A mayor solidez, más veloz será el viaje del sonido. En el hierro, el sonido viajará a 5.120 metros sobre segundo y, buscando uno de los materiales más duros de la naturaleza, en el diamante el sonido se propagará a más de 12.000 m/s.
El ser humano superó la barrera del sonido
Entre las grandes proezas del ser humano, como pueden ser la llegada a la luna y el tránsito por el espacio, este también tomó como desafío la superación de la velocidad del sonido. Y lo ha logrado con creces, en diferentes oportunidades, mediante aviones ultra veloces.
En todas las imágenes de un avión superando la barrera del sonido podremos contemplar un cono de ondas que se forma detrás del mismo. ¿Por qué sucede esto?
Esta onda de choque pasará por una persona que esté apta para escucharla y recién en ese momento este podrá percibir el sonido que el avión emitió durante un largo período. A esto se lo denomina explosión sónica.
Esto, en épocas de la Segunda Guerra Mundial significó un problema, pues los aviones utilizados eran cada vez más rápidos, pero no estaban preparados para recibir esa presión, por lo que se tuvo que mejorar la tecnología, hasta que a mediados del Siglo XX se formalizó el traspaso de la barrera del sonido con aviones seguros.
Primer hombre en superar la velocidad del sonido
La primera persona en lograr esta proeza fue Charles Elwood Yeager, el 14 de Octubre de 1947. Este alcanzó llegar a la velocidad Mach 1, es decir superó una vez la velocidad del sonido, después de muchos intentos fallidos en los que lamentablemente murieron 18 pilotos.
