electricidad

EL SONIDO

En el ambiente que te rodea existe una gran cantidad de fenómenos ondulatorios que quizá no hayas podido explicar aunque te haya llamado la atención, como la agudeza auditiva de algunos animales (el perro, el burro, el murciélago, etc.). La capacidad de comunicación a grandes distancias de delfines y ballenas, el silencio que caracteriza el centro de un huracán, son algunos ejemplosde ellos.

Un hecho comprobado es, que las ondas sonoras longitudinales se producen como consecuencia de una perturbación periódica en el aire, y que el oído humano actúa como receptor de estas ondas sonoras periódicas, percibiéndolas como sonido. La frecuencia de una onda es igual a la frecuencia de su fuente. Las ondas en un resorte pueden ser generadas por la mano. En un caso como este, lafrecuencia de la onda se determina por la persona que la genere. Las ondas sonoras las provocan objetos que vibran, por lo tanto, la frecuencia de una onda sonora es la misma que la frecuencia del objeto vibratorio.



El sonido, fenómeno físico que estimula el sentido del oído. En los seres humanos, esto ocurre siempre que una vibracióncon frecuencia comprendida entre unos 20 a 20 000Hz llega al oído interno. El hercio o hertz(hz.) es una unidad de frecuencia que corresponde a un ciclo por segundo. Estas vibraciones llegan al oído interno transmitidas a través del aire. A veces se restringe el término sonido a la transmisión en este medio. Sin embargo, en la física moderna se extiende el término a vibraciones en medios líquidos osólidos. Los sonidos con frecuencias superiores a 20 000hz, se denominan ultrasónicas.

ACÚSTICA
Parte de física que trata del estudio del sonido y de sus características.

El sonido para su estudio se subdivide en tres apartados:

1) Las fuentes sonoras
2) La transmisión del sonido
3) Detección del sonido

En este curso, trataremos de las propiedades de las ondas mecánicaslongitudinales, usando las ondas sonoras como prototipos.
Sonido
Es una forma especial del movimiento vibratorio que tiene lugar en el seno de la materia; ya sea que se presente está en el estado sólido, gaseoso o líquido, que se origina por una perturbación producida en un cuerpo sonoro.

La fuente de cualquier sonido es un objeto que vibra. Casi cualquier objeto puede vibrar y, por tanto ser fuente desonido. Algunas fuentes sencillas de sonido son, en especial los instrumentos musicales. En éstos, la fuente se hace vibrar ya sea golpeándola, pulsándola, rasgándola o soplando dentro de ella. Esto produce ondas estacionarias que hacen vibrar la fuente a su frecuencia resonante natural. Un tambor tiene una membrana tensa que vibra. Los xilófonos y marimbas tienen teclas de metal o madera que sehacen vibrar. Las campanas, martillos y gong consisten en un metal en vibración. Los instrumentos más populares, como el violín, la guitarra y el piano, están provistas de cuerdas vibratorias, o bien deben su sonido a la vibración de columnas de aire, como la flauta, la trompeta y el órgano tubular. Las ondas estacionarias en una cuerda son la base de todos los instrumentos de cuerda.

Laaltura está por lo general determinada por la frecuencia resonante mínima, o fundamental, en la cual sólo hay nodos en los extremos. Como ya hemos visto, en el tema anterior, la longitud de onda de la fundamental es igual al doble de la longitud de la cuerda. Por lo tanto, la frecuencia fundamental es:




Donde: v = velocidad de la onda en la cuerda ( m /s)

Cuando se coloca un dedo en unacuerda de, digamos, una guitarra o de un violín, la longitud efectiva de ésta se acorta y con ello se eleva su altura, pues la longitud de onda de la fundamental es menor. Las cuerdas de una guitarra o de un violín tienen la misma longitud. Suenan a diferentes alturas porque tienen distintas masas por unidad de longitud, m/L, lo cual afecta la velocidad, de acuerdo con la ecuación:




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