Dado que el sonido viaja como ondas longitudinales, las ondas de sonido solo deberían poder propagarse en un medio a través de compresiones y rarefacciones. Sin embargo, el agua, como líquido, generalmente se trata como un fluido incompresible. Dado que la compresión es esencial para la propagación del sonido, ¿cómo funcionan fenómenos como las llamadas de ballenas y los altavoces submarinos?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
El agua es compresible (nada puede ser completamente incompresible). Tratar el agua como incompresible es solo una aproximación (generalmente muy buena). Por lo tanto, las ondas longitudinales son posibles.
Wikipedia informa que el módulo masivo es aproximadamente $2.2\ \mathrm{GPa}$ . Esto pone la velocidad del sonido en el agua a aproximadamente $$v=\sqrt{\frac{\beta}{\rho}}=\sqrt{\frac{2.2\ \mathrm{GPa}}{1000\ \mathrm{kg/m^3}}}\approx1500\ \mathrm{m/s}$ $
BZ.
Puntos
1101
user212525
Puntos
21
Bueno, básicamente, la incompressibility del agua es sólo una aproximación. Siempre se puede comprimir las moléculas de agua; de hecho, vamos a mostrar cómo el fenómeno de la propagación ocurre.
Sabemos que la compresión de las moléculas dándoles una energía potencial, por lo que si hacemos vibrar esto va a crear una diferencia de presión. La energía se transfiere a las otras moléculas, y por lo tanto la onda de sonido se propaga a través del medio en función de la naturaleza del medio. Si es un gas y la velocidad de propagación será menor puesto que las moléculas están más lejos unos de otros que en los líquidos. La velocidad del sonido en el agua es mucho más alto, porque las moléculas ahora están más cerca entre sí, por lo que la transferencia de la energía y la vibración será más rápido que en el aire.
Es por eso que cuando te ahogas tu cabeza en el agua que usted nunca puede localizar una fuente de sonido. La onda de sonido llegará a sus oídos, al mismo tiempo, debido a la velocidad de propagación de la $V\approx 1500\ \mathrm{m/s}$
