Factores ambientales en la propagación del sonido

Published On Feb-15-2018

Transcripción

Hablemos del fenómeno conocido como refracción. Veamos un ejemplo. Al sumergir un lápiz en un vaso de agua, este parece quebrarse dentro del vaso (Figura 5.26). Esto se debe a que la luz de propaga a velocidades distintas en el agua y en el aire.

Figura 5.26: Refracción de la luz en el agua

Cuando el medio de propagación del sonido cambia, su dirección de movimiento es modificada debido a la transición a un nuevo medio. Al cambiar de un medio a otro, la velocidad de propagación del sonido variará. Por consiguiente, se modificará la dirección de propagación.

Viento

El viento es un factor con poca significancia debido a que su velocidad es muy baja respecto a la velocidad del sonido, sin embargo, los cambios abruptos de dirección en las corrientes de aire pueden desestabilizar la integridad de la imagen estéreo emitida por altavoces al aire libre.

Imaginemos una capa de viento que se mueve a gran velocidad, sobre una capa de aire que se mueve a menor velocidad (Figura 5.27). Si el sonido se propaga en el mismo sentido que el viento, se refractará hacia abajo. Si el sonido se propaga en sentido contrario al viento, se refractará hacia arriba.

Figura 5.27: Refracción del sonido con el viento

Como mencionamos anteriormente, el efecto del vector de la velocidad del viento sobre la propagación del sonido es mínimo, pero por lo general su efecto es notorio porque viene acompañado de otro factor: la temperatura.

Temperatura

En principio, el sonido se propaga más rápidamente en aire caliente que en aire frío. Al igual que con el ejemplo del lápiz en el vaso de agua, cuando se el sonido se propaga a través de capas de aire caliente y capas de aire frío, se dará el fenómeno de refracción.

Veamos un ejemplo. En la mañana, el aire más cercano al suelo está más frío por el clima de la noche anterior, mientras que una capa de aire caliente por encima es calentada por el sol. Bajo estas condiciones, el sonido presenta una refracción hacia abajo (figura 5.28). Conforme avanza el día, el suelo se calienta, elevando la temperatura del aire más cercano al suelo. En este punto, el sonido presenta un comportamiento opuesto, refractándose hacia arriba (figura 5.29).

Figura 5.28: Refracción en la mañana

Figura 5.29: Refracción en la tarde

Otro factor a tomar en cuenta es que la masa de la audiencia es caliente. Por ejemplo, en un concierto de noche con una audiencia grande, la temperatura cerca del suelo es elevada por la presencia del público. Este efecto puede verse acentuado por factores como las barreras estructurales utilizadas en conciertos, las cuales limitan el paso del viento, evitando el enfriamiento del aire cerca del suelo.

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