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Velocidad del sonido en el mar

Storyboard

La velocidad del sonido en el mar depende de la presión, temperatura y salinidad.

>Modelo

ID:(1548, 0)



Velocidad del sonido en el mar

Storyboard

La velocidad del sonido en el mar depende de la presión, temperatura y salinidad.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\theta_i$
theta_i
Angulo de incidente
rad
$\theta_r$
theta_r
Angulo de refracción
rad
$\theta_1$
theta_1
Ángulo en que incide el sonido en el medio 1
rad
$\theta_2$
theta_2
Ángulo en que incide el sonido en el medio 2
rad
$c_0$
c_0
Factor velocidad de sonido 0
m/s K^3
$c_{01}$
c_01
Factor velocidad de sonido 1
m/s K^2
$c_{02}$
c_02
Factor velocidad de sonido 2
m/s K #
$c_{03}$
c_03
Factor velocidad de sonido 3
m/s K
$c_{04}$
c_04
Factor velocidad de sonido 4
m/s Pa
$c_{05}$
c_05
Factor velocidad de sonido 5
m/s #
$c_{06}$
c_06
Factor velocidad de sonido 6
m/s
$\nu$
nu
Frecuencia del sonido
Hz
$\lambda_1$
lambda_1
Longitud de onda en el medio 1
m
$\lambda_2$
lambda_2
Longitud de onda en el medio 2
m
$p_1$
p_1
Presión en el medio 1
Pa
$p_2$
p_2
Presión en el medio 2
Pa
$p$
p
Presión hidrostatica
Pa
$s$
s
Salinidad
-
$s_1$
s_1
Salinidad en el medio 1
-
$s_2$
s_2
Salinidad en el medio 2
-
$T$
T
Temperatura
K
$T_1$
T_1
Temperatura en el medio 1
K
$T_2$
T_2
Temperatura en el medio 2
K
$c_i$
c_i
Velocidad de la luz en el medio incidente
m/s
$c_e$
c_e
Velocidad de la luz en el medio refractado
m/s
$c$
c
Velocidad del sonido
m/s
$c_1$
c_1
Velocidad del sonido en el medio 1
m/s
$c_2$
c_2
Velocidad del sonido en el medio 2
m/s

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones

Observando la imagen se nota que los senos de los angulos son respectivamente\\n\\n

$\sin\theta_i=\displaystyle\frac{c_i\Delta t}{d}$

y\\n\\n

$\sin\theta_e=\displaystyle\frac{c_e\Delta t}{d}$

\\n\\nSi se despeja en ambas ecuaciones la distancia d y se igualan ambas expresiones se tiene que\\n\\n

$d=\displaystyle\frac{c_i\Delta t}{\sin\theta_i}=\displaystyle\frac{c_e\Delta t}{\sin\theta_e}$



por lo que se tiene que

equation

Observando la imagen se nota que los senos de los angulos son respectivamente\\n\\n

$\sin\theta_i=\displaystyle\frac{c_i\Delta t}{d}$

y\\n\\n

$\sin\theta_e=\displaystyle\frac{c_e\Delta t}{d}$

\\n\\nSi se despeja en ambas ecuaciones la distancia d y se igualan ambas expresiones se tiene que\\n\\n

$d=\displaystyle\frac{c_i\Delta t}{\sin\theta_i}=\displaystyle\frac{c_e\Delta t}{\sin\theta_e}$



por lo que se tiene que

equation

Dado que el frecuencia del fotón ($\nu$) es el inverso de el periodo ($T$):

$\nu=\displaystyle\frac{1}{T}$



esto significa que la velocidad de la luz ($c$) es igual a la distancia recorrida en una oscilaci n, es decir, el largo de onda de luz visible ($\lambda$), dividida por el tiempo transcurrido, que corresponde al per odo:

$c=\displaystyle\frac{\lambda}{T}$



En otras palabras, tenemos la siguiente relaci n:

equation

Dado que el frecuencia del fotón ($\nu$) es el inverso de el periodo ($T$):

$\nu=\displaystyle\frac{1}{T}$



esto significa que la velocidad de la luz ($c$) es igual a la distancia recorrida en una oscilaci n, es decir, el largo de onda de luz visible ($\lambda$), dividida por el tiempo transcurrido, que corresponde al per odo:

$c=\displaystyle\frac{\lambda}{T}$



En otras palabras, tenemos la siguiente relaci n:

equation


Ejemplos


mechanisms

La velocidad del sonido en el oc ano varia con la profundidad seg n se muestra en la gr fica:

image

La forma del curva puede ir variando seg n la poca del a o.

La velocidad del sonido en el oc ano depende de la temperatura y de la presi n como se muestra en la gr fica:

image

En 1977, Clay y Medwin desarrollaron un modelo para estimar la velocidad del sonido en funci n de la temperatura, salinidad y presi n.

Se puede estimar la velocidad del sonido ($c$) en funci n de la presión hidrostatica ($p$), la temperatura ($T$) y la salinidad ($s$) mediante la siguiente expresi n:

kyon

donde $c_i$ son constantes emp ricas.

Referencia: "Study of Absorption loss effects on acoustic wave propagation in shallow water using different empirical Models", Yasin Yousif Al-Aboosi, Mustafa Sami Ahmed, Nor Shahida Mohd Shah y Nor Hisham Haji Khamis, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 12, No. 22, Noviembre 2017.

La relaci n entre los ngulos de incidencia y refractados indicados en la siguiente gr fica

image=12672

se pueden escribir en funci n de la velocidad de la luz en cada medio c_i y c_e como

kyon


model

La relaci n entre los ngulos de incidencia y refractados indicados en la siguiente gr fica

image=12672

se pueden escribir en funci n de la velocidad de la luz en cada medio c_i y c_e como

kyon

En 1977, Clay y Medwin desarrollaron un modelo para estimar la velocidad del sonido en funci n de la temperatura, salinidad y presi n.

Se puede estimar la velocidad del sonido ($c$) en funci n de la presión hidrostatica ($p$), la temperatura ($T$) y la salinidad ($s$) mediante la siguiente expresi n:

kyon

donde $c_i$ son constantes emp ricas.

Referencia: "Study of Absorption loss effects on acoustic wave propagation in shallow water using different empirical Models", Yasin Yousif Al-Aboosi, Mustafa Sami Ahmed, Nor Shahida Mohd Shah y Nor Hisham Haji Khamis, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 12, No. 22, Noviembre 2017.

En 1977, Clay y Medwin desarrollaron un modelo para estimar la velocidad del sonido en funci n de la temperatura, salinidad y presi n.

Se puede estimar la velocidad del sonido ($c$) en funci n de la presión hidrostatica ($p$), la temperatura ($T$) y la salinidad ($s$) mediante la siguiente expresi n:

kyon

donde $c_i$ son constantes emp ricas.

Referencia: "Study of Absorption loss effects on acoustic wave propagation in shallow water using different empirical Models", Yasin Yousif Al-Aboosi, Mustafa Sami Ahmed, Nor Shahida Mohd Shah y Nor Hisham Haji Khamis, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 12, No. 22, Noviembre 2017.

Una onda del el frecuencia del fotón ($\nu$) est relacionada con el largo de onda de luz visible ($\lambda$) a trav s de la velocidad de la luz ($c$), seg n la siguiente f rmula:

kyon

Esta f rmula corresponde a la relaci n en mec nica que establece que la velocidad de una onda es igual a su longitud de onda (espacio recorrido) dividida por el per odo de oscilaci n, o bien, directamente proporcional a la frecuencia (inversa del per odo).

Una onda del el frecuencia del fotón ($\nu$) est relacionada con el largo de onda de luz visible ($\lambda$) a trav s de la velocidad de la luz ($c$), seg n la siguiente f rmula:

kyon

Esta f rmula corresponde a la relaci n en mec nica que establece que la velocidad de una onda es igual a su longitud de onda (espacio recorrido) dividida por el per odo de oscilaci n, o bien, directamente proporcional a la frecuencia (inversa del per odo).


>Modelo

ID:(1548, 0)



Mecanismos

Definición


ID:(15462, 0)



Velocidad del sonido con la profundidad

Imagen

La velocidad del sonido en el océano varia con la profundidad según se muestra en la gráfica:

La forma del curva puede ir variando según la época del año.

ID:(11814, 0)



Dependencia de la velocidad del sonido

Nota

La velocidad del sonido en el océano depende de la temperatura y de la presión como se muestra en la gráfica:

ID:(11815, 0)



Modelo

Cita


ID:(15465, 0)