Rapidez relativa del sonido en sólidos, líquidos y gases | Física | Khan Academy en Español

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15 Mar 201604:31

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.