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La velocidad del sonido es la velocidad de fase de las ondas sonoras en un medio dado (aire, agua, metales, etc.), es decir, es la velocidad a la que se propaga un frente de ondas en dicho medio. En la atmósfera terrestre es de 343.14 m/s (1,235.52 km/h) a 20 °C de temperatura, con 50% de humedad y a nivel del mar.[1] La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se transmite. Dado que la velocidad del sonido varía según el medio, se utiliza el número Mach 1 para indicarla. Así un cuerpo que se mueve en el aire a Mach 2 avanza a dos veces la velocidad del sonido, independientemente de la presión del aire o su temperatura.
La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.
La velocidad del sonido en un gas ideal sólo depende de su temperatura y composición. En el aire ordinario, la velocidad tiene una débil dependencia de la frecuencia y la presión, desviándose ligeramente del comportamiento ideal. En el lenguaje coloquial, velocidad del sonido se refiere a la velocidad de las ondas sonoras en la aire. Sin embargo, la velocidad del sonido varía de una sustancia a otra: normalmente, el sonido viaja más despacio en los gases, más rápido en los líquidos y más rápido en los sólidos. Por ejemplo, mientras que el sonido viaja a 343 m/s en el aire, lo hace a 1.481 m/s en el agua (casi 4.3 veces más rápido) y a 5,120 m/s en el hierro (casi 15 veces más rápido). En un material excepcionalmente rígido como el diamante, el sonido viaja a 12 000 metros por segundo (43 200 km/h),[2] unas 35 veces su velocidad en el aire y aproximadamente la mayor velocidad a la que puede viajar en condiciones normales. En teoría, la velocidad del sonido es en realidad la velocidad de las vibraciones. Las ondas sonoras en los sólidos se componen de ondas de compresión (como en los gases y líquidos) y un tipo diferente de onda sonora llamada onda de corte, que sólo se produce en los sólidos. Las ondas de corte en los sólidos suelen viajar a velocidades diferentes que las ondas de compresión, como se observa en sismología. La velocidad de las ondas de compresión en los sólidos viene determinada por la compresibilidad, el módulo de cizalladura y la densidad del medio. La velocidad de las ondas de corte viene determinada únicamente por el módulo de corte y la densidad del material sólido.
En dinámica de fluidos, la velocidad del sonido en un medio fluido (gas o líquido) se utiliza como medida relativa de la velocidad de un objeto que se mueve a través del medio. La relación entre la velocidad de un objeto y la velocidad del sonido (en el mismo medio) se denomina número de Mach del objeto. Los objetos que se mueven a velocidades superiores a la del sonido (Mach1) se dice que viajan a velocidades supersónicas.
- ↑ «Speed of Sound Calculator». National Weather Service. Consultado el 23 de julio de 2021.
- ↑ «Velocidad del sonido». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Consultado el 24 de octubre de 2022.}