Velocitat del so

La velocitat del so és la velocitat de propagació de les ones de pressió longitudinals que constitueixen el so. Per exemple a l'atmosfera terrestre En condicions normals i sense humitat la velocitat del so és de 340 m/s.^[1] Aquesta velocitat varia depenent del medi a través del qual viatgen les ones sonores.^[2] A més de l'interès de l'estudi del mateix so, la seva propagació en un medi pot ser útil per a estudiar algunes propietats del medi de transmissió. La velocitat del so no depèn del to o longitud d'ona, però sí de la seva atenuació.

La velocitat del so en un gas ideal només depèn de la seva temperatura i composició. A l'aire ordinari, la velocitat té una feble dependència de la freqüència i la pressió, desviant-se lleugerament del comportament ideal. En el llenguatge col·loquial, velocitat del so es refereix a la velocitat de les ones sonores a l'aire. No obstant això, la velocitat del so varia d'una substància a una altra: normalment, el so viatja més a poc a poc en els gasos, més ràpid en els líquids i més ràpid en els sòlids. Per exemple, mentre que el so viatja a 343 m/s a l'aire, ho fa a 1.481 m/s a l'aigua (gairebé 4,3 vegades més ràpid) i a 5,120 m/s al ferro (gairebé 15 vegades més ràpid). En un material excepcionalment rígid com el diamant, el so viatja a 12,000 metres per segon (39,000 ft/s),^[3] unes 35 vegades la seva velocitat a l'aire i aproximadament la major velocitat a què pot viatjar en condicions normals. En teoria, la velocitat del so és en realitat la velocitat de les vibracions. Les ones sonores als sòlids es componen d'ones de compressió (com als gasos i líquids) i un tipus diferent d'ona sonora anomenada ona de tall, que només es produeix als sòlids. Les ones de tall als sòlids solen viatjar a velocitats diferents que les ones de compressió, com s'observa a sismologia. La velocitat de les ones de compressió en els sòlids ve determinada per la compressibilitat, el mòdul de cisalladura i la densitat del medi. La velocitat de les ones de tall ve determinada únicament pel mòdul de tall i la densitat del material sòlid.

A dinàmica de fluids, la velocitat del so en un medi fluid (gas o líquid) s'utilitza com a mesura relativa de la velocitat d'un objecte que es mou a través del medi. La relació entre la velocitat d'un objecte i la velocitat del so (al mateix mitjà) s'anomena número de Mach de l'objecte. Els objectes que es mouen a velocitats superiors a la del so (Mach1) es diu que viatgen a velocitats supersòniques.