¿Cuál es la velocidad del sonido?
La respuesta corta
En el aire a 20 °C, el sonido viaja a unos 343 metros por segundo (1235 km/h), y a 0 °C baja a 331 m/s porque depende de la temperatura. En el agua de mar va a unos 1500 m/s, más de cuatro veces más rápido.
Unos 343 metros por segundo, si hace 20 grados
El sonido es una perturbación que pasa de molécula en molécula: en un gas, se transmite por los choques entre moléculas que se mueven al azar.[1] Por eso su velocidad no es una constante universal, como la de la luz, sino una propiedad del medio. En el aire depende de una sola cosa que cambie en el día a día: la temperatura.[1]
La NASA la resume en una fórmula: la velocidad del sonido es la raíz cuadrada de γ × R × T, donde T es la temperatura absoluta (en kelvin), R es la constante del gas y γ es un número que depende de cómo el gas guarda la energía, 1,4 para el aire.[1][2] Con esos números, a 20 °C da 343 m/s, unos 1235 km/h. En la atmósfera estándar que usa la aviación, a nivel del mar y 15 °C, la NASA da unos 1225 km/h (761 millas por hora).[1]
| Resultado | |
|---|---|
| Velocidad del sonido | m/s |
| En km/h | km/h |
| Distancia al rayo | km |
Fuente: Fórmula a = √(γRT) de la NASA, con γ = 1,4 y R = 287,0 J/(kg·K) para el aire seco.
Del aire al diamante
En los líquidos y los sólidos, las partículas están mucho más juntas y unidas entre sí, y la perturbación pasa más rápido. En el agua de mar el sonido viaja a unos 1500 m/s, más de cuatro veces más rápido que en el aire.[4] En los sólidos rígidos es aún mayor.
| Medio | Velocidad | Por hora |
|---|---|---|
| Aire a −20 °C | 319 m/s | 1148 km/h |
| Aire a 0 °C | 331 m/s | 1193 km/h |
| Aire a 20 °C | 343 m/s | 1236 km/h |
| Agua de mar | 1500 m/s | 5400 km/h |
| Diamante | ~18.000 m/s | ~65.000 km/h |
| Límite teórico en sólidos y líquidos | ~36.100 m/s | ~130.000 km/h |
Fuente: Aire: cuenta propia con la fórmula de la NASA. Agua de mar: NOAA. Diamante y límite: Trachenko et al. (2020).
En 2020, un equipo de las universidades Queen Mary de Londres y Cambridge calculó que la velocidad del sonido en cualquier sólido o líquido tiene un techo, y que ese techo se puede escribir solo con constantes fundamentales de la física: la velocidad de la luz, la constante de estructura fina y la relación entre las masas del protón y el electrón. El resultado, unos 36 km/s, es aproximadamente el doble de la velocidad del sonido en el diamante.[5]
Cómo lo sabemos
La fórmula de la NASA sale de aplicar la conservación de la masa y de la cantidad de movimiento a una perturbación pequeña que atraviesa un gas.[1] Lo interesante es que se puede comprobar con números medidos por separado. La constante R del aire es la constante universal de los gases, 8,314 J/(mol·K), fijada exactamente por el sistema internacional de unidades, dividida por la masa de un mol de aire, 28,97 gramos según la NASA: da 287,0.[3] Multiplicada por 1,4 y por 293,15 kelvin (20 °C), la raíz da 343,2 m/s.[2][1]
La fórmula también dice lo que no importa: ni la presión ni la densidad del aire aparecen en ella. Lo único que cambia la velocidad es el tipo de gas y su temperatura.[1] Por eso, al subir en la atmósfera, lo que manda es cuánto se enfría el aire con la altura, algo que ingenieros y científicos modelan para calcular el número de Mach de un avión o de un cohete.[1]
El límite de 36 km/s viene de otra línea de razonamiento. La velocidad del sonido en un sólido depende de cuán rígidos son sus enlaces y de cuán pesados son sus átomos: el caso más rápido posible sería el átomo más liviano, el hidrógeno, con los enlaces más fuertes. Los autores lo compararon con datos de 36 elementos sólidos y con un cálculo para hidrógeno metálico a presiones altísimas.[5]
Lo que se suele decir mal
“La velocidad del sonido es 1235 km/h.” Solo en aire a 20 °C. A 0 °C es unos 40 km/h menos, y a la altura de crucero de un avión, donde hace mucho frío, bastante menos. Por eso la aviación habla de Mach y no de km/h: Mach 1 es la velocidad del sonido del aire que rodea al avión en ese momento.[1]
“El sonido va más rápido en el aire denso.” La presión no cambia la velocidad del sonido en un gas; la temperatura sí.[1] El sonido va más rápido en el agua que en el aire, pero no por ser más densa: en los líquidos y sólidos lo que manda es la rigidez del material.[5]
Otras preguntas
¿Cuántos km/h es la velocidad del sonido?
Unos 1235 km/h en aire a 20 °C y unos 1225 km/h a 15 °C, que es la temperatura de la atmósfera estándar a nivel del mar que usa la aviación. Con frío baja: a 0 °C son unos 1193 km/h.
¿El sonido viaja más rápido en el agua o en el aire?
En el agua. En el agua de mar va a unos 1500 m/s, más de cuatro veces más rápido que en el aire. En los sólidos rígidos es todavía más rápido: en el diamante, alrededor de 18 km/s.
¿Qué es Mach 1?
Es moverse a la velocidad del sonido del aire que te rodea. El número de Mach es la velocidad del avión dividida por la del sonido; como esta cambia con la temperatura, Mach 1 a 10 km de altura, donde el aire es muy frío, son menos km/h que a nivel del mar.
¿Cómo se calcula a qué distancia cayó un rayo?
Contando los segundos entre el relámpago y el trueno: el sonido tarda casi 3 segundos por kilómetro. Diez segundos de espera son unos 3,4 km.
Fuentes
- NASA Glenn Research Center. Speed of Sound . Beginner's Guide to Aeronautics. primaria La fórmula a = √(γRT): depende del gas y de la temperatura; unos 1225 km/h (761 mph) a nivel del mar en un día estándar.
- NASA Glenn Research Center. Specific Heats . Beginner's Guide to Aeronautics. primaria Para el aire, γ = 1,4.
- Williams DR (NASA Goddard Space Flight Center). Earth Fact Sheet . NASA Space Science Data Coordinated Archive. primaria Masa molecular media del aire: 28,97 g/mol.
- NOAA National Ocean Service. Basics of Underwater Sound (fact sheet) . NOAA. primaria 340 m/s en el aire y 1500 m/s en el agua de mar.
- Trachenko K, Monserrat B, Pickard CJ, Brazhkin VV. Speed of sound from fundamental physical constants . Science Advances, 6: eabc8662 (preprint arXiv:2004.04818) (2020). primaria Límite superior de la velocidad del sonido en sólidos y líquidos: unos 36 km/s, el doble que en el diamante.
Publicado el 27 de septiembre de 2026. Revisado contra las fuentes el . ¿Ves un error? Avísanos.
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