Autor Tema: Velocidad del sonido

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02 Junio, 2022, 09:47 pm
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G

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Una mujer se despierta de madrugada y se acerca a la ventana de su habitación. Al estar mirando por la ventana escucha una explosión.
a) ¿Existe alguna relación entre esta explosión y el hecho de que la mujer se despertase?
b) Calcular la distancia entre la fuente de la explosión y la casa de la mujer asumiendo que la velocidad del sonido a través de la roca es de 3000 m/s y sabiendo que transcurrieron 6 s desde el momento en que la mujer se despierta y el momento en que escucha la explosión.​


a) Creo que si hay relación pero no estoy seguro, ¿es posible sentir la vibración provocada por la explosión antes de escuchar el sonido?

02 Junio, 2022, 10:09 pm
Respuesta #1

JCB

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Hola a tod@s.

Parece que el propio enunciado del apartado b), te resuelve el apartado a). Por otra parte, entiendo que la velocidad de \( 3.000\ m/s \) a través de la roca, se refiere a la velocidad de propagación de la onda sísmica provocada por la explosión.

La distancia que recorre la onda sísmica desde la fuente hasta la mujer es \( d=v_{os}t \)

La distancia que recorre el sonido desde la fuente hasta la mujer es \( d=v_s(t+6) \)

Igualando ambas ecuaciones y despejando \( t \),

\( t=\dfrac{6v_s}{v_{os}-v_s}=0,77\ s \)

\( d=v_{os}t=2.300,75\ m \)

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.

02 Junio, 2022, 11:42 pm
Respuesta #2

G

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Muchas gracias, no entendía a que se refería con " la velocidad del sonido a través de la roca es de 3000 m/s".
Una duda, para la velocidad del sonido ha usado 331 m/s?
Un saludo.

03 Junio, 2022, 01:17 am
Respuesta #3

Richard R Richard

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La velocidad del sonido en el aire estático, depende de la densidad del aire que es a su vez función de la temperatura , es común para resolver problemas usar valores entre ,330 y 350 m/s que son los límites de las velocidades a las temperaturas ambiente extremas bajo cero y cercana a la centena de grados celsius, el valores más común empleado  es 340m/s que es justamente lo que uso JCB.



Pd en general en las explosiones  primero se ve un resplandor, la luz viaja más rápido que todo  (299792458 m/s) , luego se  siente la onda sísmica y por último a onda sonora que si es muy fuerte es acompañada por una onda expansiva de presión  puede romper los vidrios de la ventana.
En mi opinión el resplandor casis simultaneo con la explosión también la puede despertar , en seguida 0.767s después siente la vibración del suelo, por lo que se acerca a la ventana y 6 segundos después llega la onda de presión junto con el sonido.
Saludos  \(\mathbb {R}^3\)

11 Junio, 2022, 07:40 pm
Respuesta #4

JCB

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Una duda, para la velocidad del sonido ha usado 331 m/s?
... / ...

Hola a tod@s.

Efectivamente, tal y como dice Richard, usé el valor de \( 340\ m/s \) para la velocidad del sonido en el aire, que es un valor bastante usual. Existe una expresión simplificada para la velocidad del sonido en el aire, que es función de la temperatura absoluta: \( v=20\sqrt{T}\ m/s \)

Saludos cordiales,
JCB.
"Lo consiguieron porque no sabían que era imposible", autor: Jean Cocteau.