Título : Observaciones astronómicas y físicas hechas de orden de S. Mag. en los reinos del Perú. Autor : Jorge Juan y Antonio de Ulloa Lugar y Editor : Madrid : Juan de Zúñiga Año : 1748

De la Velocidad del Sonido

CAPITULO I

De las experiencias sobre dicha Velocidad

Está generalmente recibido entre los físicos que el sonido nace del movimiento vivo, y vibritorio del cuerpo sonoro, que comunicándole a el fluido, que le circunda, le conmueve en repetidas ondas, esparciéndolas circularmente hasta herir los órganos del oído. La experiencia nos ha enseñado, que la translación de estas ondas, desde el cuerpo sonoro hasta el oído, no se hace súbitamente, sino por movimiento progresivo; puesto, que el más próximo al cuerpo, oye primero el sonido, que el más distante: la velocidad pues, con que estas ondas corren, es lo que vulgarmente llamamos velocidad del sonido; sobre la cual son varias las cuestiones que se han suscitado, y las experiencias, que se han hecho; pero el que más amplia, y dedicadamente ha tratado este punto es M. Derham, como se ve en las Philosophicas Transacciones n.313, quien propone las dificultades siguientes.

1. Cuanto es lo que anda el sonido en un segundo o más tiempo.
2. Si el sonido viene con más velocidad al observador, habiéndose disparado por ejemplo un cañón con la boca hacia él, que por el lado contrario.
3. Si el sonido anda iguales distancias en iguales tiempos, en todos estados de la atmósfera, o alturas de barómetro.
4. Si se mueve con más velocidad de día, que de noche.
5. Si andan más teniendo el viento favorable, que contrario.: y de haber alguna diferencia, cuanta sea.
6. Si anda con más velocidad en tiempo de calma, que en el de borrascas, o vientos violentos.
7. Si el viento de travesía, o transversal acelera, o retarda su movimiento.
8. Si el sonido tiene el mismo grado de velocidad en verano, que en invierno.
9. Si sucede lo propio nevando, que en tiempo sereno.
10. Si el sonido fuerte tiene la misma velocidad, que el débil.
11. Si el sonido de un cañón se mueve con igual velocidad, que el débil.
12. Si las diferentes fortalezas de la pólvora alteran la velocidad del sonido.
13. Si la velocidad es la misma a todas las alturas encima de la superficie de la Tierra.
14. Si es también la misma viniendo el sonido de arriba abajo, o de abajo a arriba: esto es, de lo alto de un cerro al valle, o al contrario.
15. Si todas las especies de sonidos, como de cañones, campanas, martillos, &c. Tienen la misma velocidad.
16. Si el sonido anda más al principio de su movilidad, que al fin.
17. O si se mueve igualmente, andando iguales espacios en iguales tiempos.
18. Si se mueve igualmente en todas las regiones: esto es, en los climas septentrionales, y meridionales.
19. Si anda por el más corto camino: esto es, en línea recta, o según la curvidad de la superficie terráquea.

 A varias de estas cuestiones dio exacta solución M. Derham, por repetidas experiencias hechas en Inglaterra, a distintas sazone, y tiempos, con distintos cañones, mosquetes, y campanas, distantes desde una hasta 8 millas, colocado todo de diversas maneras: y resolvió, que el sonido anda iguales espacios en iguales tiempos: esto es, 1142 pies ingleses en un segundo: y los mismo de cualquier cuerpo que sea, en todas razones y tiempos, ya sea en verano, o en invierno, de noche, o de día, en calma, o en borrasca, con viento transversal, o sin el, que sea fuerte o débil: con pólvora más , o menos fuerte, y ya disparando el cañón por cualquier lado que sea, y con distinta inclinación; solo si, lo que encontró alterar esta regla fue el viento favorable, o contrario, pues el primero halló aceleraba la velocidad del sonido, y el segundo, que la retardaba.

Las únicas cuatro cuestiones, que parece no pudo exactamente resolver son las 13, 14, 18 y 19; pues para la 13, y 14 necesitaba hacer experiencias en elevadísimos cerros; y tales, que fuera sensible su altura, e inclinación, de lo cual carecía en Inglaterra. Para la 18, de hacer la experiencia igualmente en climas muy apartados, ya a el septentrión, o ya a el medio día; pues aunque quiso determinarla, po la comparación de sus experiencias, con las que hizo la Academia del Cimento en Italia, no discurro se pueda dar a esto la mayor seguridad, respeto de lo poco que distan estos países. Para la 19, era precisoo hacer experiencias en distancias más considerables, que las que empleó, para que fuese sensible la curvidad de la Tierra; y como en tal caso no se oyera sonido, parece difícil de determinar la cuestión. ...

Como nuestra estación en el reino de Quito nos ofrecía la misma comodidad, nos pareció, que debíamos aprovecharnos de ella, para examinar, y responder a la 13, y 18 cuestión de M.Derham. A la 13 por hallarse Quito 1517 toesas sobre la superficie del mar, y no elevarse el mercurio del barómetro más que hasta 20 pulgadas 1 línea, como se vio en el libro anterior; y a la 18 por estar sobre el Ecuador.

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Pusimos un péndulo de medios segundos en movimiento, a el abrigo del viento, para que no le impidiese este hacer las oscilaciones iguales: estábamos al mismo tiempo en paraje, que puestos debajo de él, de fuerte, que oíamos perfectamente los golpes de los medios segundos, veíamos también claramente el Panecillo, y sitio donde estaba el cañón. Nos colocamos inmediatos, atendiendo, para empezar a contar cada uno para si, desde el instante de la inflamación de la pólvora, hasta oír el sonido: y después comunicándonos la observaciones, que no se diferenciaron jamás de medio segundo, tomamos un medio entre las dos.

Se dispararon cinco cañonazos, los tres primeros hacia los otros observadores, que estaban a la parte del medio día; el cuarto hacia nosotros; y el quinto se disparó, puesto el cañón verticalmente: cuyas posiciones se le dieron, por ver si resultaba de ello alguna diferencia.

Las observaciones: esto es, los tiempo, que el sonido empleó en correr la distancia desde el cañón a el sitio, en que nos hallábamos, son como se siguen.

El no hallar diferencia sensible en estas cinco observaciones, satisface plenamente a la 2, y 11 cuestión de M. Derham.

En las tres últimas siempre convenimos: esto es, ambos encontramos el mismo número 66; y como el 65, y 66½ tengan con corta diferencia su medio 66, nos atuvimos a este número, tomándole como el verdadero, que empleó el sonido en correr la distancia desde el cañón a nuestro oído.

Este tiempo debía en rigor aumentarse, del que gasta la luz en andar desde el cañón a el observador; pero en la práctica es totalmente despreciable; porque según las observaciones de los satélites de Júpiter de M. Roemer, la luz solo tarda en venir desde el Sol a nosotros de 7 a 8 minutos

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