El sonido aparece debido a la propagación de una onda desde un cuerpo oscilante. Objetos sólidos, en particular, metales y sus aleaciones, aire, agua, todos estos son medios. Pueden producir sonido.
Muchos se sorprenden por la situación en la que el tren todavía está fuera de la vista y no se puede escuchar, y si acercas la oreja a los rieles de acero, el sonido de las ruedas será distinto. Obviamente, la razón es la diferente velocidad del sonido en el acero y el aire. Este tema se tratará con más detalle en el artículo.
Cómo se propaga una onda de sonido en sólidos
Consideremos la física del proceso. El sonido en el acero, así como en los sólidos en general, no se propaga de la misma forma que en los gases y líquidos. Esto se explica por las diferencias en la estructura de las sustancias. Los átomos de un cuerpo sólido están interconectados por fuerzas eléctricas invisibles. Juntos forman una red cristalina. Los eslabones actúan como resortes. si unalgunos átomos se mueven, luego otros se mueven con él.
El sonido en un sólido es creado por las vibraciones de las partículas y su propagación a lo largo de la red cristalina. Además, los movimientos de los átomos están ordenados, tienen la misma frecuencia y dirección. El proceso se vuelve posible debido a la elasticidad, es decir, la capacidad del cuerpo para resistir la presión. Esta propiedad y densidad determinan qué tan rápido se propaga una onda de sonido. En los metales, esto sucede diez veces más rápido que en el aire.
Qué determina la velocidad de propagación del sonido en el acero
Para responder a esta pregunta, necesita saber qué más juega un papel en este proceso. Además de la elasticidad, la dirección de la onda de sonido afecta la velocidad del sonido. Es longitudinal y transversal. El primero diverge en la dirección del movimiento oscilatorio y el segundo, en su contra. En los sólidos, a diferencia del aire, el sonido puede viajar en ambas direcciones. Es interesante que la velocidad de una onda longitudinal a la misma frecuencia de oscilación sea siempre mayor que la de una transversal. La diferencia es de unos segundos.
Los grados de acero difieren en el contenido de carbono (determina la dureza), en el número de inclusiones no metálicas, etc. Aquí hay otro hecho interesante. Parece que si tomamos un tipo de esta aleación, la velocidad del sonido en el acero será constante, ya que depende de la elasticidad. Sin embargo, no lo es. Esta propiedad caracteriza la resistencia a la deformación, que puede ser diferente: torsión, compresión, flexión. El tipo de impacto también determina la velocidad del sonido. Así, una onda longitudinal diverge a lo largoacero inoxidable a una velocidad de 5.800 m/s, onda de compresión - 5.000 m/s, onda de corte y torsión - 3.100 m/s.
