Velocidad del sonido, toma cuarta

Esta es la cuarta entrega en este blog sobre el asunto de la medida de la velocidad del sonido. Las tres anteriores (1, 2 y 3) se referían a experimentos de sobremesa con los que medir la velocidad del sonido.

La velocidad es la relación entre el espacio recorrido y el tiempo que se tarda en recorrerlo, por eso cuando se piensa en medir la velocidad de algo, parece que necesitamos dejarlo correr un tiempo y ver hasta donde ha llegado. Pero con velocidades altas eso resulta difícil, porque o los tiempos son muy pequeños o las distancias enormes. Por eso es especialmente curioso (o a mi me lo parece) lo de poder hacer las medidas en distancias de centímetros sin relojes de superprecisión.

Hoy se ha publicado en Amazings un interesante artículo sobre la historia de la medida de la velocidad del sonido. Sorprendentemente, o quizá no tanto, la medida que hizo Regnault en 1864 implementaba tecnológicamente esa primera aproximación de la medida de velocidad: un rifle como productor de sonido y la medida del tiempo entre el disparo y el registro de la llegada de su sonido a un micrófono. Lo ingenioso es la tecnología del experimento, usar un registrador como reloj y automatizar la detección de los eventos inicial y final del intervalo de tiempo a medir (ver el artículo de Amazings), pero la aproximación conceptual es la más simple: medir el tiempo que tarda en recorrer la distancia entre el rifle y el micrófono.

Los experimentos de sobremesa requieren tecnologías más simples (los casos 2 y 3 son exageradamente simples) pero a cambio hace falta un conocimiento más profundo de lo que estamos midiendo. El sonido es una onda y como tal no sólo se propaga, sino que interfiere e incluso forma ondas estacionarias. Son estas propiedades del sonido (y el conocimiento teórico de las mismas) las que se utilizan en los experimentos "de sobremesa".

Por cierto, el experimento descrito en la primera entrada de esta serie lo podemos considerar una variante simplificada del "tubo de Quincke", que es un método clásico de medida de la velocidad del sonido que no voy a describir porque yo no lo he utilizado de primera mano, y sobre todo porque ya está magníficamente expuesto (con simulaciones interactivas y todo) aquí.

La figura está tomada de aquí, y tiene que ver con la primera vez que se rompió la barrera del sonido, tema aún no tratado, así que igual hay más tomas sobre la velocidad del sonido.