Quina és la velocitat del so i com la van trobar?

Durant molts anys, els filòsofs van preguntar: 'si un arbre cau al bosc i no hi ha ningú per escoltar-lo, fa un so?' Els científics van respondre a aquesta pregunta i van esbrinar a quina velocitat viatjava el so. Calcular aquesta velocitat no va ser tan senzill com semblava. A diferència de la velocitat de la llum, la velocitat del so no és constant i diferents variables canvien la velocitat amb què es desplaça. Els científics van perseverar i ara entenen com funciona el so, tant si es tracta de la veu d'una soprano com d'un arbre que s'estavella contra el terra.

Què és el so?

El so és energia creada per vibracions. Quan els objectes vibren, fan que les partícules que els envolten vibrin, que al seu torn fan que vibrin més partícules. Aquesta és una ona sonora. Per exemple, si un arbre cau a terra, les vibracions provocades pel seu aterratge creen una ona sonora. Les ones sonores continuen fins que s'acaben l'energia i si hi ha orelles dins del rang de l'ona, efectivament es pot escoltar.

Codis de trucs de gta vice city per a pc

Quina és la velocitat del so?

Quan es parla de la velocitat del so, la majoria de la gent es refereix a la velocitat que les ones sonores viatgen per l'aire. A una temperatura de 68 graus Fahrenheit, en un ambient sec, la velocitat del so és d'uns 767 milles per hora. La velocitat varia a diferents temperatures i també varia en funció dels gasos presents a l'aire.

La llei de les cordes

Al segle VI a.C., Pitàgores, filòsof, matemàtic i tocador de lira, va dedicar temps a investigar el funcionament del so. Diu la llegenda que el seu treball sobre el so es va inspirar en veure com martells de diferents mides creaven diferents tons en una ferreria. És més probable que experimentar amb la longitud de les cordes de la seva lira va inspirar el seu descobriment que la freqüència és inversament proporcional a la longitud de la corda. Es coneix com la primera llei de les cordes i és una de les primeres obres gravades sobre ones sonores.

Sir Isaac Newton

Sir Isaac Newton va ser el primer a publicar una velocitat per al so. Dempeus en una columnata del Trinity College, Newton va aplaudir i va mesurar quant de temps va trigar a tornar el so a les seves orelles. Sense equips de mesura moderns, es basava en un pèndol per mesurar el temps. La seva xifra, publicada a Principia Mathematica, es va reduir al voltant d'un 15 per cent. La fórmula desenvolupada per Newton va ser millorada per Pierre-Simon Laplace i es coneix com l'equació de Newton-Laplace.

Mesurar la velocitat del so amb trets

A principis del 1700, el reverend William Durham va dur a terme experiments per mesurar la velocitat del so. Mentre es trobava en una torre amb un telescopi, els assistents van disparar pistoles contra diversos llocs de referència locals. Durham va observar el flaix del tret i va utilitzar un pèndol per mesurar quant de temps va trigar a sentir el so. Com que sabia les distàncies implicades, es podia calcular la velocitat del so i es considera la primera estimació raonablement precisa.

Mesurar la velocitat del so amb el tub de Kundt

August Kundt va inventar el tub de Kundt l'any 1866. L'aparell consta d'un tub transparent que conté una petita quantitat de pols fina. Quan es crea un so en un extrem del tub, la pols és moguda per les ones sonores. S'instal·la a intervals igualment espaiats al tub, depenent de la longitud d'ona. La mesura de la distància entre piles de pols permet calcular la velocitat del so. Omplir el tub de Kundt amb diferents gasos permet mesurar la velocitat del so en diferents medis.

Mesurar la velocitat del so amb micròfons

La manera més senzilla de mesurar la velocitat del so avui és utilitzant dos micròfons. El concepte bàsic és el mateix que les escopetes de Durham, però els cronòmetres i els dispositius d'enregistrament ràpid permeten una distància més curta entre la font de so i el dispositiu de mesura. El so també pot ser més suau que l'explosió d'una escopeta.

Efectes de l'altitud

La temperatura té el major efecte sobre la velocitat del so. En qualsevol gas ideal donat, amb una composició constant, la velocitat del so depèn únicament de la temperatura. El so s'alenteix a mesura que baixen les temperatures, és a dir, les ones sonores es mouen més lentament a altituds més altes. És per això que la velocitat general del so es mesura al nivell del mar i es basa en una temperatura concreta.

fabricants de la marca Kirkland

So en diferents substàncies

Com que el so es crea per la vibració de les partícules, requereix un mitjà per moure's. Això vol dir que no hi ha so al buit, però també significa que el so es pot moure a través de substàncies diferents de l'aire. De fet, el so es mou més lentament a través dels gasos. Es mou més de quatre vegades més ràpid a l'aigua i 15 vegades més ràpid a través del ferro.

Trencant la barrera del so

Encara que els primers enginyers aeronàutics creien que la velocitat del so era una barrera que seria impossible de superar, els objectes fets per l'home la van trencar per primera vegada fa segles. El crac escoltat d'un fuet és un boom sonor, i fins i tot les bales primerenques van viatjar més ràpid que la velocitat del so. Chuck Yaeger es va convertir en la primera persona a volar més ràpid que el so en un vol pla l'any 1947. El 2012, Felix Baumgartner es va convertir en la primera persona a viatjar més ràpid que el so sense vehicle quan va sortir amb paracaigudes des de 120.000 peus.