En este artículo te mostramos cómo se propaga el sonido así como los niveles de presión sonora en diferentes ambientes.
El sonido, el aire y las medidas de presión
Las perturbaciones creadas por las vibraciones sobre el estado de reposo inicial de las partículas de aire, se traducen en variaciones muy pequeñas de presión. y así es como en pocas palabras decimos cómo se propaga el sonido.
Las partículas de aire se acercan y alejan con las vibraciones, se comprimen y «descomprimen». Esta variación de presión es lo que se mide.
La unidad de medida de la presión es el Pascal (Pa). Sin embargo esto obligaría a tratar con unidades muy pequeñas, por eso se usa otra medida relativa: el «Nivel de Presión Sonora» (NPS), que se mide en decibelios (dB).
El NPS en decibelios es el resultado de la siguiente operación matemática que por supuesto nadie tiene porqué aprenderse: 20·Log10 (presión/Pref), siendo «Pref» la presión de referencia = 20·10-6 Pa ( = 0,00002 Pa).
La presión de referencia es la mínima que puede detectar el oído humano medio. Con lo que si tenemos un Nivel de Presión Sonora (NPS) = 0 dB, diremos que hay silencio. En términos de habla inglesa, las referencias NPS se encuentran como SPL (Sound Pressure Level), y por influencia, también en documentación de habla hispana se suelen encontrar datos en dB SPL.
Aquí os dejo una tabla orientativa sobre los niveles de presión sonora en diferentes ambientes:
VALORES MEDIOS EN DB
- 25 dB NPS en un dormitorio urbano
- 57 dB NPS en conversación normal
- 64 dB NPS en conversación de tono elevado
- 85 dB NPS durante un grito
- 115 dB NPS en una discoteca
- 130 dB NPS de umbral de dolor
¿Cómo se propaga el sonido?
Si quieres saber todos los detalles sobre cómo se propaga el sonido, sigue leyendo porque entramos en materia. El sonido es una vibración, que, como tal, se puede dar en cualquier medio material, sólido, líquido o gaseoso (como el aire). En cada medio, se propaga a una velocidad diferente, principalmente en función de la densidad. Cuanto más denso sea el medio, mayor será la velocidad de propagación del sonido.
En el vacío, el sonido no se propaga, al no existir partículas que puedan vibrar.
En este caso tenemos una muestra del clásico error de las películas de ciencia ficción: el sonido de las explosiones en el espacio. Dado que el sonido no se propaga en el vacío es imposible que puedan escucharse.
Cómo se propaga el sonido en el aire
¿Cómo se propaga el sonido en el aire? En el aire, el sonido se propaga a una velocidad aproximada de 343 m/s (metros por segundo).
Esta velocidad puede variar con la densidad del aire, afectada por factores como la temperatura o la humedad relativa. En cualquier caso, para distancias de decenas de metros las variaciones son mínimas. En el agua, un valor típico de velocidad del sonido son 1500 m/s (el agua es más densa que el aire).
¿Cómo se propaga el sonido en el agua? En el agua, la densidad varía mucho en función de factores como la profundidad, la temperatura o la salinidad. La propagación del sonido en el agua, es el fundamento de los sistemas de sonar utilizados en barcos y submarinos para detectar obstáculos u objetivos y para enviar datos codificados.
Para aplicaciones sonar las frecuencias que se utilizan corresponden a los ultrasonidos. En materiales metálicos, el sonido se propaga a velocidades superiores a las anteriores, por ejemplo, en el acero el sonido se propaga a una velocidad en torno a 5000 m/s.
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