Rapidez relativa del sonido en sólidos, líquidos y gases | Física | Khan Academy en Español
Summary
TLDREl script explica cómo la velocidad del sonido se ve afectada por las propiedades del medio a través del cual viaja. Dos factores clave son la rigidez y la densidad del material. Cuanto más duro y menos denso sea el medio, más rápido viajarán las ondas de sonido, debido a la fuerza de interconexión entre las moléculas y menor inercia. El módulo volumétrico, que mide la dificultad para comprimir un material, y la densidad, que indica la masa por unidad de volumen, son importantes en esta fórmula. Los metales, al ser más rígidos, permiten que el sonido viaje más rápido que en los líquidos y gases, aunque la densidad también influye en la velocidad. El script también menciona que el aire caliente tiene una menor densidad, lo que hace que el sonido viaje más rápido que en el aire frío, con una velocidad de 343 metros por segundo a 20 grados Celsius y 331 metros por segundo a cero grados Celsius.
Takeaways
- 🔊 La velocidad del sonido puede cambiar dependiendo de las propiedades del medio a través del cual se propaga.
- 🔨 Dos factores principales afectan la velocidad del sonido: la dureza (rigidez) del medio y su densidad.
- 💪 En medios más duros, las ondas de sonido viajan más rápido porque las moléculas están interconectadas con mayor fuerza.
- 🌀 La densidad afecta inversamente la velocidad del sonido; cuanto más denso es el medio, más lento viajan las ondas.
- 📏 La fórmula para calcular la rapidez del sonido involucra el módulo volumétrico del material y la densidad.
- 📊 El módulo volumétrico es una medida de la dificultad para comprimir un material y está expresado en pascales.
- 🛠 Materiales rígidos como el metal tienen un módulo volumétrico más alto que los materiales más blandos como el malvavisco.
- 📚 La densidad es la masa por unidad de volumen y nos da una idea de la masa relativa de un material.
- 🚂 La rapidez del sonido en el hierro es 14 veces más rápida que en el aire, compensando la mayor densidad del hierro.
- 🌡️ El calentamiento del aire reduce su densidad, lo que hace que el sonido viaje más rápido en aire caliente comparado con aire frío.
- ⏱️ A 20 grados Celsius, la velocidad del sonido es de 343 metros por segundo, y a cero grados Celsius es de 331 metros por segundo.
Q & A
¿Cómo se puede cambiar la velocidad del sonido?
-Para cambiar la velocidad del sonido, es necesario modificar las propiedades del medio a través del cual se propaga la onda de sonido.
¿Cuáles son los dos factores principales que afectan la velocidad del sonido a través de un medio?
-Los dos factores principales que afectan la velocidad del sonido son la dureza o rigidez del medio y su densidad.
¿Por qué viajan las ondas de sonido más rápido en un medio duro?
-Las ondas de sonido viajan más rápido en un medio duro porque las moléculas están interconectadas con mayor fuerza, lo que permite que cualquier perturbación se transmita más rápidamente.
¿Cómo afecta la densidad del medio a la velocidad del sonido?
-Mientras más denso sea el medio, las ondas de sonido viajan más despacio, ya que un material denso tiene mayor inercia y se mueve más lentamente ante perturbaciones.
¿Qué es el módulo volumétrico y qué unidades tiene?
-El módulo volumétrico es una medida de la dificultad para comprimir un material y tiene unidades de pascal, que miden la presión necesaria para comprimir el material hasta un cierto punto.
¿Por qué los materiales rígidos como el metal tienen un módulo volumétrico más grande?
-Los materiales rígidos tienen un módulo volumétrico más grande porque son más difíciles de comprimir, lo que indica una mayor rigidez.
¿Cómo se compara la velocidad del sonido en el hierro con la en el aire?
-La velocidad del sonido en el hierro es 14 veces más rápida que en el aire, debido a que el hierro es más rígido y tiene un módulo volumétrico mayor.
¿Cómo afecta la densidad del aire a la velocidad del sonido y por qué?
-La densidad del aire afecta la velocidad del sonido porque si el aire se calienta, su densidad disminuye, lo que hace que el sonido viaje más rápido a través de él en comparación con el aire frío.
¿Cuál es la velocidad del sonido a 20 grados Celsius y a cero grados Celsius?
-La velocidad del sonido a 20 grados Celsius es de 343 metros por segundo, mientras que a cero grados Celsius disminuye a 331 metros por segundo.
¿Por qué el sonido viaja más rápido en sólidos que en líquidos y gases?
-El sonido viaja más rápido en sólidos porque estos son más rígidos que los líquidos, y los líquidos son más rígidos que los gases, lo que permite una mayor rapidez en la propagación de las ondas de sonido.
Outlines
🔊 Propiedades del Medio y Velocidad del Sonido
El primer párrafo explica cómo la velocidad del sonido se puede modificar cambiando las propiedades del medio a través del cual se propaga. Se mencionan dos factores clave: la dureza o rigidez del medio y su densidad. Un medio duro permite que las ondas de sonido viajan más rápidamente debido a la fuerza con la que las moléculas están interconectadas. Por otro lado, un medio denso retrasa el viaje de las ondas de sonido debido a su mayor inercia. La fórmula para calcular la rapidez del sonido involucra el módulo volumétrico del material, que mide la dificultad para comprimirlo, y la densidad, que indica la masa por unidad de volumen. Los materiales rígidos como el metal tienen un módulo volumétrico más alto y materiales más fáciles de comprimir como el malvavisco, un módulo más bajo. Aunque el hierro es más denso que el aire, su mayor rigidez compensa esta densidad, permitiendo que el sonido viaje más rápido a través del hierro. Además, se destaca que el sonido viaja más rápido en sólidos que en líquidos y gases, y que la temperatura también afecta la densidad y, por lo tanto, la velocidad del sonido en un gas, como el aire, donde el aire caliente tiene una densidad menor y permite que el sonido viaje más rápido que en el aire frío.
Mindmap
Keywords
💡Velocidad del sonido
💡Propiedades del medio
💡Dureza o rigidez
💡Densidad
💡Módulo volumétrico
💡Pascal
💡Hierro
💡Aire caliente
💡Grados Celsius
💡Sólidos, líquidos y gases
Highlights
Para cambiar la velocidad del sonido, es necesario alterar las propiedades del medio a través del cual se propaga.
Existen dos factores principales que afectan la velocidad del sonido: la dureza o rigidez del medio y su densidad.
Las ondas de sonido viajan más rápido en medios duros, ya que las moléculas están interconectadas con mayor fuerza.
El módulo volumétrico es una medida de la rigidez del material y está expresado en pascals.
Materiales rígidos como el metal tienen un módulo volumétrico más alto que los más fáciles de comprimir, como el malvavisco.
La densidad del material, medida como masa por unidad de volumen, indica su masa y afectará la velocidad del sonido.
Hierro es más rígido y difícil de comprimir que el aire, lo que resulta en un módulo volumétrico mayor.
A pesar de su densidad mayor, el sonido viaja más rápido en hierro que en aire debido a su mayor rigidez.
La velocidad del sonido en hierro es 14 veces más rápida que en aire.
El módulo volumétrico y la rigidez compensan cualquier aumento en la densidad, haciendo que el sonido viaja más rápido en metales.
La velocidad del sonido es más rápida en sólidos que en líquidos y más rápida en líquidos que en gases.
La densidad del aire afecta la velocidad del sonido, disminuyendo con el aumento de temperatura.
El calentamiento del aire hace que el sonido viaje más rápido a través de él en comparación con el aire frío.
A 20 grados Celsius, la velocidad del sonido es de 343 metros por segundo.
A cero grados Celsius, la velocidad del sonido disminuye a 331 metros por segundo.
La única manera de cambiar la velocidad del sonido es modificando las propiedades del medio.
El sonido viaja típicamente más rápido en sólidos, seguido de líquidos y gases.
Transcripts
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
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