Esta es una muy buena pregunta. Voy a darte una respuesta más conceptual en lugar de la respuesta rápida porque encuentro que esta explicación ayuda a mis propios estudiantes a entender esto mejor.
En primer lugar, considere que está de pie en un gimnasio con mil personas dentro. No hay mucho espacio, ¿verdad? Naturalmente, querrías tener algo de espacio personal, así que empujas a las personas que están cerca de ti, éstas no tienen dónde ir, así que chocan con las personas que están cerca y así sucesivamente. Como todo el mundo está más o menos hombro con hombro, la onda expansiva que acabas de producir viaja sólo tan rápido como cada persona pueda tropezar con la siguiente. Pero eso no te ha servido de nada, todo el mundo sigue de pie y tú sigues apretado. Así que das un gran empujón a todos los que están cerca de ti. Ahora la gente se cae, pero te das cuenta de que la ola sigue viajando hacia fuera más o menos a la misma velocidad. La razón es que todo el mundo seguía estando hombro con hombro y, aunque ahora se están cayendo (dándote espacio para respirar), tardan el mismo tiempo en tropezar y caer sobre la persona que tienen al lado.
Ese es el concepto básico de la respuesta, pero hablemos ahora de las moléculas de aire cuando se aplaude. La idea de que se imparte más fuerza con una palmada más fuerte es correcta. Pero considera en cámara lenta lo que ocurre cuando aplaudes. Al bajar las manos, empujan las moléculas de aire fuera del camino, impartiendo efectivamente una dirección neta en la que se mueve cada molécula. Esto, a su vez, puede o no hacer que esas moléculas iniciales se aceleren, pero eso no es exactamente relevante. Después de una distancia muy corta, esas moléculas chocarán con otras en ángulos arbitrarios e impartirán esa velocidad más rápida en muchas direcciones. Lo importante es que tu mano ha trasladado esas moléculas a una zona que ya contenía otras moléculas. Ahora cada una está efectivamente en la situación del gimnasio, todas tratando de empujar hacia abajo a sus vecinas. Para evitarlo, algunas de las moléculas sobrantes migran a zonas menos concurridas y más alejadas. Pero ahora esas zonas están superpobladas y el ciclo continúa con la onda de presión general alejándose de ti.
Como ves, tienes toda la razón, impartes más energía y más velocidad a las moléculas individuales. Sin embargo, las ondas sonoras no son realmente las moléculas que se mueven. La velocidad del sonido depende del tiempo que tardan las moléculas en empezar a sentirse superpobladas y deciden desplazarse a otro lugar.
Si quieres conocer la física técnica, la velocidad de una molécula de aire individual afecta a la rapidez con la que vibra entre las regiones de compresión y rarefacción, lo que aumenta o disminuye el tono del sonido, pero la molécula no se desplaza realmente lejos de su ubicación original. Cuando se aplaude más fuerte, la mayor parte de la energía extra se gasta en mover más moléculas. Las manos más lentas mueven menos moléculas porque la velocidad instantánea de cada partícula es mucho mayor que la de la mano, por lo que las partículas que se alejan de la mano no son movidas por la palmada. A medida que la mano va más rápido, alcanza a las partículas más lentas o a las que se mueven en ángulo con ella, afectando así a más partículas.
Cuando la energía adicional se utiliza para acelerar las moléculas, aumenta el tono del sonido que se oye, pero la velocidad a la que las moléculas cercanas se dan cuenta del aumento de la presión y empiezan a alejarse de ella depende en gran medida de la densidad general, la temperatura, etc. del aire.
Probablemente debería señalar que, debido al aumento de la presión y la temperatura muy cerca de las manos, la velocidad del sonido aumenta técnicamente justo ahí. Pero en cuanto la onda sonora empieza a alejarse de esa zona, vuelve casi inmediatamente a la normalidad.
