Page 73 - Libro Hipertextos Fisica 2

Componente: Procesos físicos

n Compresibilidad: se dice que un material es más compresible que Tabla 3.1
otro si experimenta mayor deformación o disminución del volumen Velocidad
cuando ambos materiales se someten a la misma presión. A menor Medio del sonido (m/s)
compresibilidad del medio, mayor rapidez del sonido.
n Densidad: a menor densidad del medio mayor rapidez de propagación Aire (0 °C) 331
del sonido. Por ejemplo, si dos sólidos tienen la misma compresibili- Aire (15 °C) 340
dad, el sonido se propaga con mayor rapidez en el menos denso. Aire (100 °C) 336
n Masa molecular: en los gases, cuando la masa molecular es menor, la Helio (0 °C) 992
rapidez de propagación del sonido aumenta. Hidrógeno (0 °C) 1.290
n Temperatura: en los gases ocurre que, a mayor temperatura, mayor es Oxígeno (0 °C) 317
la velocidad, ya que al aumentar la temperatura, la rapidez de las mo- Agua (25 °C) 1.490
léculas del medio aumenta, lo que ocasiona un incremento en la ra- Aluminio 5.100
pidez de la propagación. Experimentalmente se ha comprobado que, Cobre 3.560
para temperaturas comprendidas entre 0 y 35 °C, la velocidad del
sonido aumenta 0,6 m/s por cada grado Celsius que aumente la tem- Hierro 5.130
peratura. A 0 °C, la velocidad del sonido en el aire es 331 m/s, luego la Plomo 1.320
expresión que relaciona la velocidad del sonido en el aire, expresada en Granito 6.000
m/s, con la temperatura, expresada en °C, es
v 5 331 m/s 1 0,6 m/s ? T ? °C 21

EJEMPLOS

1. ¿En qué momento llega a nosotros el sonido de la campana de una iglesia si nos encontramos a un cuarto
de kilómetro de distancia y la temperatura del aire es de 15 °C?
Solución:
Para determinar el tiempo en el cual escuchamos el sonido, utilizamos la siguiente expresión:

v 5 d
t
t 5 d Al despejar t de la ecuación
v
Como un cuarto de kilómetro equivale a 250 m, entonces:
250 m
t 5 5 0,73 s Al remplazar y calcular
340 m/s
El sonido producido por la campana se escucha a los 0,73 s de haberse producido.
2. En Bogotá, en los días calurosos, la temperatura suele pasar de 0 °C a 21 °C.
a. ¿Cuál es la velocidad del sonido a 21 °C?
b. ¿En cuánto aumenta la velocidad del sonido?

Solución:
a. Para hallar la velocidad:
v 5 331 m/s 1 0,6 m/s ? T ? °C
21
v 5 331 m/s 1 0,6 m/s ? 21 °C ? C Al remplazar
21
v 5 343,6 m/s Al calcular
La velocidad del sonido en el aire a 21 °C es 343,6 m/s.
b. La diferencia entre las velocidades es:

Dv 5 343,6 m/s 2 331 m/s Al diferenciar
Dv 5 12,6 m/s Al calcular
Al pasar la temperatura de 0 °C a 21 °C, la velocidad aumenta en 12,6 m/s.

© Santillana 73

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