Hoje pela manhã, enquanto preparava café, ouvi meu vizinho dizer que "o som viaja mais rápido no ar quente". Fiquei intrigado com essa afirmação tão comum e resolvi explorá-la melhor.
A velocidade do som depende do meio, não da temperatura diretamente. O que realmente acontece é que a temperatura afeta a densidade e a elasticidade do ar. Em termos mais precisos, o som viaja através das colisões entre moléculas – quanto mais energia térmica elas têm, mais rápido essas colisões ocorrem. A fórmula é elegante: v ≈ 331 + 0,6T, onde T é a temperatura em Celsius.
Imagine duas filas de pessoas passando uma bola: numa fila agitada (ar quente), a bola passa mais rápido entre mãos nervosas; numa fila calma (ar frio), o movimento é mais lento. A 20°C, o som viaja a aproximadamente 343 m/s. A 0°C, cai para 331 m/s. Uma diferença pequena, mas mensurável.