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La propagación del sonido se refiere a la transmisión de señales sonoras a través de un medio material en forma de ondas elásticas de compresión a través de dicho medio. Es decir, el sonido se propaga de un lugar a otro, pero siempre lo hace a través de un medio material, como el aire, el agua o el suelo. En el vacío, el sonido no se puede propagar, ya que no hay medio material de densidad apreciable.
En el aire el sonido se propaga a una velocidad de 340 metros por segundo (a y 1 atm de presión, esta velocidad cambia notablemente con la temperatura). La propagación del sonido en los fluidos y toma la forma de fluctuaciones de presión.[1][2] La velocidad de propagación en el aire depende también del viento. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido implica variaciones del estado tensional del medio. La propagación del sonido supone un transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal, que se transmite en línea recta, desde el punto de origen.
La velocidad de propagación de la onda sonora (velocidad del sonido) depende de las características del medio en el que se transmite dicha propagación; presión, temperatura, densidad, humedad. En general, la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los líquidos y en los líquidos mayor que en los gases, dada la densidad de las partículas que permite un mayor intercambio de energía cuando estas se encuentran más cerca.[3]
En un medio comprimible, la velocidad del sonido en ese medio es calculable a partir de la ecuación de estado que da la presión en términos de la densidad . Concretamente la expresión general es:
(1)
Para un gas esta expresión aproximar mediante la ecuación de los gases ideales como:
(2)
donde es la constante de Boltzmann, es la temperatura absoluta y la masa molecular promedio del gas. Para un sólido podemos usar la teoría de la elasticidad para aproximar el comportamiento bajo compresión, resultando que la velocidad del sonido es:
(2)
donde es el módulo de Young y es la densidad del material.
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