02. Propagación del sonido

El sonido es una vibración que como tal se puede dar en cualquier medio material, sea sólido, líquido o gaseoso. En cada medio, el sonido se propaga a una velocidad diferente, sobre todo en función de la densidad. Cuanto más denso es el medio, mayor es la velocidad de propagación del sonido. En el vacío el sonido no se propaga la no existir partículas que puedan vibrar.

En el aire, el sonido se propaga a una velocidad de unos 343 m/s. Dicha velocidad puede variar dependiendo de la densidad del aire, que puede estar afectada por factores como la humedad relativa o la temperatura. En cualquier caso, para distancias de decenas de metros, las variaciones de velocidad son mínimas.

En el agua, un típico valor de velocidad son 1500 m/s (el agua es más densa que el aire). En el agua, la densidad varía debido a factores como la profundidad, la temperatura o la salinidad. Dicha propagación en el agua es el fundamento de los sistemas de sonar utilizados en los barcos y submarinos para detectar obstáculos y objetivos y enviar datos codificados. para aplicaciones de sonar, las frecuencias utilizadas corresponden a los ultrasonidos.

En materiales metálicos, el sonido se propaga a una velocidad en torno a los 5000 m/s. En dichos materiales sólidos se utiliza mucho el sonido y las propiedades de reflexión para detectar fallas estructurales y grietas, sin necesidad de tener acceso a toda la estructura, por ejm, en una viga bastará acceder a una de sus terminaciones para poder conocer su estado, empleando ultrasonidos y ecogramas.

Propagación del sonido

Divergencia esférica

El nivel de presión sonora disminuye conforme el sonido se propaga. Cuando el frente de onda es esférico, en la mayoría de los casos, el nivel de presión cae 6dB por cada vez que se duplica la distancia. A esto se le llama pérdidas por divergencia esférica. Si por ejm, se mide el NPS que produce una excavadora a 5m y este es de 100dB, podemos decir que a 20m el NPS será de 88dB, y a 40m será de 82dB. Cuando el frente de onda es plano, no hay pérdidas por divergencia. Un ejm de este tipo de propagación se da en la propagación del sonido por el interior de una tubería.

Scroll al inicio