¿A qué velocidad va la velocidad del sonido?

El sonido es una onda de presión que avanza empujando moléculas de aire unas contra otras, y su velocidad depende de lo rápido que esas moléculas se muevan, es decir, de la temperatura. En un gas ideal la fórmula es simple: la velocidad del sonido es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta. A 20 °C sale 343 m/s; a 0 °C, 331 m/s; a 30 °C, 349 m/s. La presión y la altitud por sí mismas no la modifican: si un aire enrarecido transmite el sonido más despacio es solo porque suele estar más frío.

En la atmósfera estándar que usa la aviación, la temperatura baja 6,5 °C por cada 1.000 m hasta la tropopausa, a unos 11.000 m, donde se estabiliza en −56,5 °C. Ahí la velocidad del sonido cae a unos 295 m/s, 1.062 km/h (573 kn). Por eso un avión que vuela a 900 km/h a esa altura va a Mach 0,85, mientras que la misma velocidad al nivel del mar sería Mach 0,73.

En el agua el sonido corre a unos 1.480 m/s, más de cuatro veces que en el aire, porque el líquido es mucho menos compresible. En el acero alcanza unos 5.900 m/s. En el helio, un gas muy ligero, roza los 1.000 m/s, y de ahí el efecto de la voz aguda al inhalarlo: la garganta no cambia, cambian las resonancias. En el vacío no hay sonido, porque no hay nada que empujar.

La velocidad del sonido marca el número de Mach, la relación entre la velocidad del avión y la del sonido en ese mismo aire. Un reactor comercial cruza a Mach 0,78-0,85 y no puede acercarse mucho más a Mach 1, porque sobre el ala el aire se acelera y llega a velocidad supersónica local antes que el propio avión, formando ondas de choque que disparan la resistencia. Los pilotos vigilan el Mach máximo operativo (MMO) igual que la velocidad indicada. Para un caza, en cambio, superar Mach 1 es rutina, y el Concorde cruzaba a Mach 2, unos 2.150 km/h a 17.000 m, algo más del doble de los 295 m/s del sonido a esa temperatura. La cifra de 1.235 km/h que aparece en los libros vale, por tanto, solo para un día templado a nivel del mar.