¿Alguna vez te has quedado mirando el cielo durante un aguacero en Santiago y te has preguntado: «¿Por qué primero veo el relámpago y después escucho el trueno»? En el norte de Chile, donde los rayos pueden iluminar el desierto de Atacama, o en el sur con sus tormentas eléctricas sobre los lagos, este fenómeno es igual de fascinante. La clave está en una carrera silenciosa entre dos «mensajeros»: la luz, que viaja a velocidad récord, y el sonido, que va más despacio. ¡Vamos a descubrir juntos por qué gana la luz y cómo el sonido nos ayuda a medir distancias en kilómetros!
Acústica
- amplitud (noun) /ampliˈtud/
- Máxima distancia que se desplaza una partícula del medio al vibrar. En el sonido, determina el volumen o intensidad.
Sinónimos : elongación, intensidad
Una amplitud grande produce sonidos fuertes; una pequeña, sonidos débiles.
El trueno de un rayo cercano tiene gran amplitud y puede superar los 120 decibelios, mientras que el viento en la playa de Algarrobo es suave (40 dB).
- decibel (noun) /deθiˈβel/
- Unidad logarítmica que mide la intensidad del sonido. Cada aumento de 10 dB representa un sonido 10 veces más intenso.
Sinónimos : dB
El oído humano puede detectar desde 0 dB (silencio) hasta 120 dB (umbral de dolor).
Una conversación normal mide 60 dB, mientras que el claxon de un bus en Santiago llega a 90 dB, ¡casi como un trueno cercano!
- eco (noun) /ˈeko/
- Reflexión del sonido que llega de vuelta al oyente después de rebotar en una superficie, como un cerro o un edificio.
Sinónimos : rebote sonoro
El eco se escucha cuando la superficie reflectante está a más de 17 metros de distancia.
En el cerro San Cristóbal de Santiago, si gritas «¡Hola!», escucharás tu voz repetida unos 2 segundos después.
- intensidad del sonido (noun) /intensiˈðað delsoˈniðo/
- Cantidad de energía sonora que llega a un área determinada por unidad de tiempo. Se mide en vatios por metro cuadrado (W/m²) o decibelios (dB).
Sinónimos : volumen, fuerza del sonido
El umbral de dolor humano es de 1 W/m² (120 dB), mientras que un susurro es de 0,00001 W/m² (30 dB).
El trueno de un rayo a 1 km tiene una intensidad de unos 0,01 W/m² (100 dB), suficiente para molestar a los perros en tu barrio de Ñuñoa.
- medio de propagación (noun) /ˈmeðjo de pɾopaɡaˈθjon/
- Material o sustancia a través de la cual se transmite una onda sonora. Puede ser sólido, líquido o gas.
Sinónimos : material transmisor
El sonido viaja más rápido en sólidos (como el acero) y más lento en gases (como el aire).
Si golpeas un riel de tren en Calama, el sonido viaja por el metal a 5 100 m/s, mucho más rápido que en el aire.
- onda sonora (noun) /ˈonda soˈniða/
- Onda mecánica que se propaga a través de un medio material (aire, agua, sólidos) produciendo la sensación de sonido en el oído.
Sinónimos : onda acústica
Sin un medio como el aire, no podrías escuchar el trueno ni la voz de tu compañero en el colegio.
Cuando tu profesor golpea una regla en el pizarrón de Concepción, las vibraciones viajan por el aire como ondas sonoras hasta llegar a tus oídos.
- resonancia (noun) /resonanˈθja/
- Fenómeno en el que un sistema vibra con mayor amplitud al recibir energía a su frecuencia natural.
Sinónimos : amplificación natural
La resonancia explica por qué algunos sonidos suenan más fuertes en ciertas habitaciones.
Cuando cantas en la ducha de tu casa en Viña del Mar, la voz resuena en las paredes y suena más fuerte.
- reverberación (noun) /reβeɾbeɾaˈθjon/
- Prolongación del sonido debido a múltiples reflexiones en superficies cercanas, creando un efecto de «colchón sonoro».
Sinónimos : resonancia
En una sala vacía, la reverberación es mayor que en una sala con cortinas o alfombras.
En el Teatro Municipal de Concepción, la reverberación ayuda a que la música suene más llena y potente.
- sonido en el mar (noun) /soˈniðo en el ˈmaɾ/
- Propagación de ondas sonoras en el agua de mar, que viaja aproximadamente 4 veces más rápido que en el aire debido a la mayor densidad del agua.
Sinónimos : acústica submarina
Los delfines y ballenas usan el sonido bajo el agua para comunicarse a largas distancias en el océano Pacífico.
Si un barco en Valparaíso emite un sonido bajo el agua, una ballena a 10 km lo escuchará en solo 6,75 segundos.
- tiempo de retardo (noun) /ˈtjempo de reˈtaɾðo/
- Diferencia de tiempo entre la llegada de la luz (relámpago) y el sonido (trueno) de un mismo evento. Se usa para calcular distancias.
Sinónimos : diferencia temporal
Multiplica los segundos por 343 m/s para saber a cuántos metros está la tormenta.
Si cuentas 6 segundos entre el relámpago y el trueno en Viña del Mar, la tormenta está a unos 2 058 metros (6 × 343).
- trueno (noun) /ˈtɾweno/
- Sonido producido por el rápido calentamiento y expansión del aire alrededor de un rayo. Es la «voz» de la tormenta que llega después de la luz.
Sinónimos : estruendo, sonido del rayo
El trueno siempre llega después del relámpago porque el sonido viaja mucho más lento que la luz.
Después de ver un relámpago en Concepción, cuentas 5 segundos antes de escuchar el trueno: ¡la tormenta está a unos 1,7 km de distancia!
- velocidad del sonido (noun) /belosiˈðað delsoˈniðo/
- Rapidez a la que se propagan las ondas sonoras en un medio, como el aire. Depende de la temperatura y el material.
Sinónimos : velocidad acústica
En el aire a 20°C, el sonido viaja a 343 m/s, pero en el agua de mar viaja 4 veces más rápido.
En un día de 20°C en Antofagasta, el sonido del mar llega a tus oídos a 343 m/s, mientras que en el desierto a 331 m/s por el aire más frío.
Instrumentos
- sonómetro (noun) /soˈnometɾo/
- Instrumento que mide la intensidad del sonido en decibelios. Se usa en fábricas, colegios y zonas urbanas para controlar el ruido.
Sinónimos : medidor de ruido
En Santiago, los sonómetros ayudan a medir el ruido de los buses y camiones para proteger la salud de los vecinos.
Si un vecino en Las Condes usa una motosierra a las 8 AM, el sonómetro marcará más de 85 dB, el límite permitido en zonas residenciales.
Meteorología
- presión atmosférica (noun) /pɾeˈsjon atmosfˈeɾika/
- Fuerza por unidad de área que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. Afecta la propagación del sonido.
Sinónimos : presión del aire
En zonas de baja presión (como en el altiplano), el sonido viaja más lento que a nivel del mar.
En Putre (3 500 msnm), la presión atmosférica es menor que en Valparaíso (nivel del mar), por lo que el sonido del viento se escucha más débil.
- rayo (noun) /ˈraʝo/
- Descarga eléctrica violenta entre nubes o entre nube y tierra, que produce tanto el relámpago como el trueno simultáneamente.
Sinónimos : descarga atmosférica, relámpago
Un rayo típico en Chile puede calentar el aire a 30 000°C en una fracción de segundo.
En el verano, los rayos sobre el cerro Santa Lucía en Santiago pueden verse claramente desde varios kilómetros de distancia.
- rayo en el desierto (noun) /ˈraʝo en el deˈsieɾto/
- Descarga eléctrica que ocurre en zonas áridas como el desierto de Atacama, donde la sequedad del aire permite ver los relámpagos con mayor claridad.
Sinónimos : relámpago desértico
En el desierto, los rayos pueden alcanzar temperaturas de 30 000°C, calentando el aire a velocidades supersónicas.
Durante el invierno altiplánico, los rayos en el desierto de Atacama iluminan el cielo nocturno como flashes de una cámara.
- tormenta de verano (noun) /toɾˈmenta de βeˈɾano/
- Tormenta eléctrica que ocurre en la temporada estival, común en la zona central de Chile debido al calentamiento del aire.
Sinónimos : tormenta estival
En enero y febrero, las tormentas de verano en la precordillera pueden generar rayos que iluminan el cielo de Santiago.
En febrero, una tormenta de verano en el Cajón del Maipo puede dejar rayos que se ven claramente desde la ciudad.
- tormenta eléctrica (noun) /toɾˈmenta elekˈtɾika/
- Fenómeno atmosférico con presencia de rayos, truenos, lluvia intensa y, a veces, granizo. Común en verano en la zona central de Chile.
Sinónimos : tormenta de rayos
Las tormentas eléctricas en Chile suelen formarse por el choque de masas de aire frío y cálido en la cordillera.
En enero, las tormentas eléctricas en la precordillera de Concepción pueden dejar hasta 50 mm de lluvia en una hora.
Ondas
- difracción (noun) /difɾakˈθjon/
- Capacidad de una onda para rodear obstáculos o pasar por aberturas, curvándose alrededor de ellos.
Sinónimos : desviación
Por eso puedes escuchar el trueno aunque haya edificios entre tú y la tormenta.
Si una tormenta está detrás de los edificios en el centro de Concepción, aún puedes escuchar el trueno gracias a la difracción del sonido.
- efecto Doppler (noun) /eˈfekto ˈdopleɾ/
- Cambio aparente en la frecuencia de una onda debido al movimiento relativo entre la fuente y el observador.
Sinónimos : cambio de frecuencia
Explica por qué la sirena de una ambulancia suena más aguda cuando se acerca y más grave cuando se aleja.
Cuando un bus con música alta pasa frente a tu casa en Santiago, escuchas el bajo más agudo al acercarse y más grave al alejarse.
- frecuencia (noun) /fɾeˈkwenθja/
- Número de vibraciones u oscilaciones por segundo, medida en hercios (Hz). Determina el tono del sonido (agudo o grave).
Sinónimos : frecuencia sonora
Los sonidos agudos tienen alta frecuencia (más de 2 000 Hz), mientras que los graves tienen baja frecuencia.
El trueno retumbante tiene baja frecuencia (unos 50 Hz), similar al sonido de un tambor en un festival de La Tirana.
- hertz (noun) /ˈerθ/
- Unidad de medida de la frecuencia. Un hercio equivale a una vibración por segundo. Se abrevia Hz.
Sinónimos : Hz
Los humanos escuchamos desde 20 Hz (sonidos graves) hasta 20 000 Hz (sonidos agudos).
El zumbido de un mosquito tiene una frecuencia de unos 600 Hz, mientras que el canto de un pájaro puede llegar a 4 000 Hz.
- longitud de onda (noun) /loŋˈɡitud de ˈonda/
- Distancia entre dos puntos consecutivos en fase de una onda (por ejemplo, de cresta a cresta). En el sonido, determina el tono.
Sinónimos : longitud acústica
A mayor longitud de onda, menor frecuencia y sonido más grave. A menor longitud, sonido más agudo.
Un trueno grave tiene una longitud de onda de unos 6,8 m en el aire (343 m/s ÷ 50 Hz), mientras que un silbido agudo tiene solo 0,02 m.
- onda electromagnética (noun) /ˈonda elektromaɣneˈtika/
- Onda que no necesita medio material para propagarse, como la luz visible, las ondas de radio o los rayos X. Viaja a la velocidad de la luz.
Sinónimos : luz, radiación electromagnética
Por eso el relámpago (luz) te llega antes que el trueno (sonido), aunque ambos salgan del mismo lugar.
La luz del relámpago es una onda electromagnética que viaja desde las nubes hasta tus ojos sin necesidad de aire.
- reflexión (noun) /refl(e)kˈsjon/
- Cambio de dirección de una onda cuando choca contra una superficie, volviendo al medio original.
Sinónimos : rebote
La reflexión del sonido es lo que permite escuchar el eco y la reverberación.
Cuando el sonido de tu voz rebota en la pared de tu casa en Maipú, se refleja y puedes escucharlo de nuevo.
- refracción (noun) /refɾakˈθjon/
- Cambio de dirección de una onda al pasar de un medio a otro con distinta velocidad de propagación.
Sinónimos : desvío
La refracción del sonido explica por qué a veces escuchas mejor los sonidos lejanos de noche que de día.
En la costa de Valparaíso, el sonido viaja más rápido en el aire cálido cerca del mar y se curva hacia arriba, haciendo que los sonidos lejanos sean más difíciles de escuchar.
- relámpago (noun) /reˈlampaxo/
- Destello luminoso producido por una descarga eléctrica en una tormenta. Es la luz que viaja desde las nubes hasta tus ojos casi instantáneamente.
Sinónimos : rayo luminoso, descarga eléctrica
La luz del relámpago te permite ver la tormenta aunque esté a muchos kilómetros de distancia.
Cuando ves un relámpago en el cielo de Valparaíso, la luz llega a tus ojos en menos de 0,001 segundos, aunque la tormenta esté a 10 km.
- velocidad de la luz (noun) /belosiˈðað delaˈluθ/
- Rapidez a la que viaja la luz en el vacío, aproximadamente 300 000 000 m/s. Es la velocidad máxima posible según la física.
Sinónimos : velocidad lumínica
Por eso ves el relámpago casi al instante, sin importar la distancia de la tormenta.
Si un relámpago ocurre a 150 km de Santiago, la luz llega en solo 0,0005 segundos, mientras que el sonido tardaría unos 440 segundos.
Termodinámica
- temperatura (noun) /tempeɾaˈtuɾa/
- Magnitud física que indica el nivel de calor de un cuerpo o ambiente. Afecta directamente la velocidad del sonido en el aire.
Sinónimos : grado Celsius
Por cada 1°C de aumento en la temperatura, la velocidad del sonido en el aire aumenta unos 0,6 m/s.
En un día de verano en Antofagasta (25°C), el sonido viaja a 346 m/s, mientras que en invierno (10°C) viaja a 337 m/s.