• Ethan López

¿Qué relación existe entre el sonido y la temperatura?


Unos de los aspectos que más afectan al sonido es la temperatura y la humedad. Por cada grado que se incremente la temperatura del aire, la velocidad del sonido aumenta 0,6 m/s. Esto se debe a que, al aumentar la temperatura, también aumenta la agitación térmica de las moléculas de los gases que integran el aire, lo que favorece que se propague la vibración.


El sonido es energía que se propaga a través de un medio. Las características del medio definen su velocidad, las pérdidas por transmisión e incluso su dirección.


En este post te explicamos brevemente el efecto de la temperatura y humedad en la transmisión del sonido.


La velocidad del sonido queda determinada por las características del aire, principalmente por su temperatura. Solemos decir que el sonido viaja a 343 m/s (equivalente a 1234 km/h), sin embargo, esto es cierto sólo cuando la temperatura del aire es 20°C.


Se considera que la velocidad del sonido varía en 0.6 m/s por cada grado centígrado. A 0°C el sonido viaja a 331 m/s, o sea, 4% más lento que a 20°C. Con la siguiente expresión se puede obtener fácilmente la velocidad del sonido en función de la temperatura, tal como se muestra en la imagen de abajo.


Existe una relación directa entre la velocidad a la que se propaga el sonido y la temperatura del aire: A mayor temperatura, mayor velocidad del sonido.
Además, esta dependencia provoca que cuando la temperatura varía con la altitud, las ondas de sonido curven su trayectoria facilitando o dificultando la propagación.

A la variación de la temperatura con la altura se le conoce como gradiente de temperatura y podemos tener tres situaciones básicas: Gradiente negativo (temperatura decreciente con la altura), gradiente positivo (temperatura creciente con la altura) y gradiente escalonado (concatenación de más de un gradiente). En presencia de un gradiente de temperatura, el efecto es que el sonido tiende a curvarse en la dirección de menor velocidad del sonido. A continuación, explicaremos brevemente que implicación tiene cada uno de ellos.

Al introducir un popote en un vaso de agua, podemos observar que esta pareciese romperse a la mitad. Esto se debe a la refracción de la luz: cuando los rayos de luz se mueven de un medio como el aire a uno como el agua, se doblan, generando esta ilusión óptica.


Específicamente, la velocidad de la luz disminuye en el agua, lo que hace parecer que el popote se ha roto justo en el límite entre el aire y el agua. Por su parte, cuando las ondas de sonido se mueven desde un medio más lento a uno rápido, se alejan de este límite.


Así, en los días fríos, se producen capas de aire caliente sobre el frío del suelo. Entonces, ante el frío, las ondas de sonido que, en condiciones normales saldrían en todas direcciones, se refractan en esas zonas de aire cálido.

Teniendo en cuenta que los sonidos se mueven a mayor velocidad en entornos calientes, las ondas se alejan del calor y se aproximan a la superficie fría, logrando alcanzar una mayor distancia. Por esta razón los sonidos alcanzan distancias más largas cuando hace frío.


¿Por qué es importante saber eso?


Porque al tener un estudio de grabación y trabajar en la producción musical de bandas y/o solistas deberás saber qué factores pueden afectar a tu grabación. Y en conciertos ni se diga, es yo creo donde más se implementa éste tema.


Todo esto y más, te compartiremos en el diplomado Ingeniería en Producción Musical en Puebla de Itue Educación Continua.


 

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