echoesof.science · 15–16 años
Ondas sonoras, decibelios y el sonido más fuerte jamás registrado
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el juego y el cuestionario
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El sonido es una onda de presión longitudinal: una perturbación de la materia que se transmite hacia fuera desde su fuente, formada por compresiones y rarefacciones. Como todas las ondas, cumple v = f·λ, donde v es la velocidad de la onda, f la frecuencia y λ la longitud de onda. El rango audible humano va aproximadamente de 20 Hz a 20 000 Hz.
En el aire, la velocidad del sonido depende de la temperatura: v = 331 m/s × √(T / 273 K), con T en kelvin. A 20 °C (293 K) esto da unos 343 m/s. En agua dulce el sonido viaja a unos 1480 m/s y en el acero a unos 5960 m/s.
El sonido necesita un medio. La mayor parte del espacio es prácticamente un vacío, así que las ondas sonoras no pueden viajar por él, aunque el gas caliente del interior de los cúmulos de galaxias es lo bastante denso para transmitir ondas de presión de frecuencia muy baja.
Experimento: Mide la velocidad del sonido con un eco
- Colócate al menos a 50 m de la pared. Mide la distancia d hasta la pared.
- Golpea los bloques una vez y escucha el eco.
- Ahora golpea los bloques a un ritmo constante, de modo que cada golpe coincida exactamente con el eco del anterior. Practica el ritmo.
- Un compañero cronometra 20 golpes (empieza a contar en cero). Repite tres veces.
- Entre dos golpes, el sonido va hasta la pared y vuelve, una distancia de 2d. Tiempo por golpe t = (tiempo total) ÷ 20.
- Calcula v = 2d / t. Compáralo con 331 × √(T/273) para la temperatura del aire de hoy.
| Intento | Distancia d (m) | Tiempo de 20 golpes (s) | t por golpe (s) | v = 2d/t (m/s) |
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Preguntas
Escribe la ecuación de ondas y calcula la longitud de onda de un sonido de 20 Hz y de uno de 20 000 Hz en el aire a 20 °C.
Calcula la velocidad del sonido en el aire a 35 °C.
Un ruido sube de 60 dB a 80 dB. ¿Por qué factor ha aumentado la intensidad?
Tu resultado del eco: v = ____ m/s. Nombra dos fuentes de error y cómo las redujiste.
Fuentes de cada dato de esta ficha: echoesof.science/school/es/sound/sources/