Las Voces de Ingenierías: La Influencia de la Velocidad del Sonido en la Vida Cotidiana
02/06/2023
Autor: Mtro. Adrián Cruz de Jesús
Foto: Facultad de Mecatrónica, Electrónica y Aeroespacial

Al hablar de la velocidad del sonido, uno suele pensar en cohetes o aviones. Sin embargo, la influencia de este fenómeno es más común de lo que creemos y está presente en nuestra vida cotidiana, basta con salir por la mañana para percibirlo a nuestro alrededor. En general, por ejemplo, el sonido del viento se puede percibir como un zumbido cambiante pues lo podemos encontrar agudo y penetrante cuando el viento sopla con fuerza, o suave y relajante cuando la brisa es suave. Por ende, nos podemos preguntar por los aspectos que influyen en el cambio de la velocidad del viento. 

Al observar dispositivos de uso común en nuestros hogares, tales como el ventilador, notamos que la velocidad del viento que producen cambia cuando estos se encienden, y ello genera un sonido que nuestro oído es capaz de percibir. Entonces, podemos pensar que es necesario un dispositivo externo para que podamos percibir el sonido del aire, lo cual no es del todo cierto. Para que exista propagación del sonido es necesario un medio por donde este se pueda propagar. Esto se puede entender como una fila de fichas de dominó; al empujar la primera ficha, esta tira a la siguiente, la cual tira la ficha que sigue, y así sucesivamente. 

El sonido se comporta de manera análoga al hecho de que la fila de fichas representa un medio para propagar un movimiento. Sin embargo, al hablar del sonido, las fichas de dominó son las partículas de aire; cuando estas se juntan se generan ondas de presión. Mientras más grandes sean dichas ondas, es más fácil para nuestro oído percibirlas. 

Nuestro oído está habituado a escuchar la presión. Como ejemplo, podemos pensar en una olla exprés de uso en cocina; cuando acumula cierta cantidad de presión, esta emite un sonido muy característico. Por lo tanto, la velocidad del sonido no es más que la propagación de una onda de presión. 

¿Hasta qué punto es posible propagar la onda?, esto depende de diferentes factores. De forma general, al valor límite se le conoce como la barrera del sonido; es decir, la velocidad máxima a la que puede propagarse una onda de presión en condiciones normales. Sin embargo, este valor no es fijo; al depender del valor de la presión, de forma análoga, depende de la temperatura del ambiente, y estas condiciones cambian con respecto a la altura. Es decir, entre más alto estemos con respecto al nivel del mar, menor presión y temperatura habrá, por lo que el valor de la velocidad del sonido será menor. 

En caso de superar la barrera del sonido, se produce una onda de presión tan grande que es fácilmente identificado por nuestro oído como si fuera un látigo. En películas y en series hemos visto que usar un látigo genera un chasquido, el cual sucede porque el movimiento del látigo acumula partículas en su punta, aumentando su velocidad hasta un punto donde es tan grande que supera la barrera del sonido. Esto a su vez produce una onda de choque, es decir, se rompe la barrera del sonido produciendo el chasquido, el cual es fácilmente identificable.

Por lo anterior, no requerimos viajar en avión o en una nave espacial para romper la barrera del sonido; basta con buscar las condiciones idóneas para lograrlo. Así mismo, aunque no se logre romper la barrera del sonido, el aire generará el ruido suficiente para hacernos notar que se encuentra ahí, en el ambiente, en nuestro día a día, generando ondas de presión sin cesar lo que nosotros comúnmente llamamos, el ruido del aire.