Física - Velocidade do som em diferentes mídias

Introdução

A velocidade do som depende do tipo e das propriedades do meio pelo qual ele está viajando.
A velocidade do som em um meio específico depende da temperatura e da pressão desse meio.
A velocidade do som diminui quando ele passa do estado sólido para o gasoso de um determinado meio.
Em qualquer meio, se a temperatura aumentar, a velocidade do som também aumenta e vice-versa.
Por exemplo, a velocidade do som no ar em 0 ⁰ C é 331 ms ^–1 e em 22 ⁰ C é 344 ms ^–1 .
A tabela a seguir ilustra a velocidade do som em diferentes mídias a 250 C -

Quando a velocidade de qualquer objeto ultrapassa a velocidade das ondas sonoras, a velocidade do respectivo objeto é conhecida como supersonic speed. Por exemplo, a velocidade de balas, aviões a jato, etc.

Quando uma fonte de produção de som se move com uma velocidade maior do que a do som, ela produz o shock waves no ar.
As ondas de choque carregam uma grande quantidade de energia, o que causa variação na pressão do ar em seu ambiente imediato.
As ondas de choque produzem um som muito agudo e alto, que é conhecido como sonic boom.

Quando as ondas sonoras atingem uma parede sólida ou mesmo um líquido, elas são refletidas de volta.

Se você gritar ou bater palmas em uma região (especialmente) montanhosa, depois de um tempo, você ouvirá o mesmo som, é conhecido como echo.
A sensação de som continua em nosso cérebro por cerca de 0,1 s; portanto, para ouvir um som de eco distinto, o intervalo de tempo entre o som original e o som refletido deve ser de pelo menos 0,1s.
Para ouvir o som de eco distinto, a distância mínima do obstáculo da fonte de som deve ser de 17,2 m. No entanto, essa distância é variável, pois depende da temperatura.

A reflexão repetida que resulta na persistência das ondas sonoras é conhecida como reverberation. Por exemplo, em um grande salão (especialmente um auditório), a reverberação excessiva pode ser ouvida.
Normalmente, os tetos das salas de concerto ou cinema são curvados para que as ondas sonoras após a reflexão alcancem todos os cantos da sala (veja a imagem abaixo).

A faixa audível do som para os seres humanos varia entre 20 Hz a 20.000 Hz.
No entanto, conforme as pessoas envelhecem, seus ouvidos tornam-se gradualmente menos sensíveis a frequências sonoras mais altas.
Os sons de frequências inferiores a 20 Hz são conhecidos como infrasonic sound ou infrasound.
Baleias, rinocerontes e elefantes produzem sons na faixa do infra-som.
Os sons de frequências superiores a 20 kHz são conhecidos como ultrasonic sound ou ultrasound.
A tecnologia de ultrassom é amplamente utilizada em diferentes setores e para fins médicos.
Golfinhos, morcegos e botos produzem sons de ultrassom.

O aparelho auditivo é um dispositivo eletrônico que auxilia os surdos a escutar corretamente.

Um aparelho auditivo é um dispositivo operado por bateria que recebe som por meio de um microfone.

Sonar é um dispositivo avançado que usa ondas ultrassônicas para medir a direção, distância e velocidade de objetos subaquáticos (submarinos); profundidade do mar; sob colinas de água; vales; navios afundados; etc.