El sonido va más rápido en el acero por la rigidez, no por la densidad

La temperatura importa, la presión no

El aire a 0 °C lleva el sonido a 331 m/s y a 35 °C a 352 — un seis por ciento de diferencia en el rango que puede dar un día. La presión, en cambio, no hace prácticamente nada: comprimir el aire eleva su rigidez y su densidad en la misma proporción, y ambas se cancelan bajo la raíz. Por eso la velocidad del sonido en altitud depende del frío que haga allá arriba y no de lo fino que sea el aire, y por eso el número de Mach de un avión varía con la temperatura exterior a velocidad de aire constante. Para el trueno la versión práctica es más simple: el sonido cubre un kilómetro en 2,9 segundos, así que contar tres segundos por kilómetro basta para una tormenta.

Qué cambia de verdad respirar helio

No el tono, que es el malentendido corriente. Las cuerdas vocales vibran al mismo ritmo en helio que en aire, así que la nota fundamental de una voz no cambia; lo que se desplaza es el conjunto de resonancias de la garganta y la boca por encima, y esas dependen directamente de la velocidad del sonido en lo que llene la cavidad. Al triple de velocidad, las resonancias caen a unas tres veces la frecuencia, lo que recolorea la voz en algo fino y nasal sin mover la nota lo más mínimo. El mismo principio actúa al revés con un gas denso, y explica que un cantante y un saxofón no se vean afectados igual: uno tiene una fuente fija con un resonador variable, el otro tiene ambos en el mismo tubo.

Preguntas frecuentes

¿Cambian la velocidad el volumen o el tono?

No, y es una suerte. Si los agudos fueran más rápidos que los graves, una orquesta oída desde el fondo de una sala llegaría descuadrada, con los flautines por delante de los contrabajos por un margen creciente. El aire es muy poco dispersivo en el rango audible, así que todo llega junto y la música sobrevive a la distancia. El volumen solo cuenta en los extremos: la onda de choque de una explosión sí viaja más rápido que el sonido ordinario, razón por la que el chasquido seco de una detonación cercana no es simplemente la versión más fuerte de una lejana.

¿Por qué el sonido llega tan lejos en una noche fría y despejada?

No porque el aire frío lo lleve mejor — lo lleva algo más despacio. Lo que cuenta es que en una noche quieta y despejada el suelo se enfría más rápido que el aire de encima, así que por una vez el aire se calienta con la altura en vez de enfriarse. El sonido que sube hacia un aire más cálido, y por tanto más rápido, se curva de vuelta hacia el suelo en vez de escaparse, y un oyente lejano recibe lo que normalmente le habría pasado por encima de la cabeza. La misma refracción explica que cueste oír a través de un campo soleado por la tarde, cuando la disposición habitual manda el sonido hacia arriba.