El sonido está presente

Se “ve”, se siente... el sonido está presente

Resumen
Que el sonido se puede oír está claro para la mayoría de los estudiantes, pero si no tienen un oído muy entrenado musicalmente, no con capaces de diferenciar las principales propiedades del sonido (excepto su frecuencia e intensidad –tono y volumen, en su denominación más cotidiana–). Estas propiedades del sonido, y otras, tales como eltimbre, pueden visualizarse empleando programas para grabar, reproducir y editar sonidos. De esta manera los estudiantes pueden percibir de forma cuantitativa lo que de otro modo no pasaría de ser una información cualitativa. En esta comunicación hemos empleado el programa Audacity v1.3.4 (que es de uso libre) para grabar y analizar diferentes sonidos. De este modo se estudian las frecuencias quecontienen los sonidos emitidos por diferentes instrumentos. Así podemos discutir desde las situaciones más simples (sonido emitido por un diapasón), cuyo interés es principalmente académico, hasta casos más complejos y, por ello, más interesantes (como la relación entre la frecuencia emitida, y las características -dimensiones y naturaleza- del emisor). Los casos estudiados son: (1) frecuencia deuna onda pura –emitida por un diapasón–; (2) timbre del sonido de un instrumento (que consta de diferentes armónicos); (3) interferencia de ondas (con el resultado de pulsaciones, como los que se oyen al golpear dos pequeños címbalos tibetanos), y (4) determinación de la velocidad del sonido en un sólido, (analizando las frecuencias que emite una varilla de aluminio cuando se frotalongitudinalmente). Estas experiencias son útiles para estudiar las características del sonido y las ondas en 2º de Bachillerato, y para discutir el análisis de Fourier en primeros cursos universitarios.

Introducción
Para que los alumnos entiendan bien las características, conceptos y fenómenos asociados a las ondas es importante que se familiaricen con ellas de una forma práctica. El estudio del sonido esideal para este propósito. Sin embargo, observando la evolución en el contenido de los libros de texto más usuales, se constata una progresiva reducción de los apartados dedicados a las ondas acústicas, o bien su inclusión en temas más genéricos. Como ejemplo tomemos el libro de Tipler, que es uno de los textos más usados en la enseñanza de los primeros cursos universitarios; en su tercera edición[Tipler 1992] dedica un capítulo completo al sonido, mientras que en la quinta edición [Tipler y Mosca 2005], las características de los fenómenos acústicos se estudian dispersas en varios temas de ondas.

Objetivos
Las experiencias que presentamos en esta comunicación son útiles para estudiar las características del sonido (en particular) y de las ondas (en general) en 2º de Bachillerato y losprimeros cursos universitarios; en este último caso, también puede servir para discutir de una forma introductoria el análisis de Fourier. Los objetivos concretos de estas experiencias son los siguientes: • Distinguir las diferentes características del sonido, tales como la frecuencia (tono), la intensidad (volumen) y el timbre. • • Ver la onda generada por distintos instrumentos. Observar elresultado de la interferencia de dos ondas; en concreto, se observará cómo aparece las pulsaciones (o batidos) cuando las dos ondas que interfieren tienen frecuencias muy próximas. • Determinar la velocidad del sonido en un sólido.

Material necesario
Los materiales que vamos a utilizar para realizar estas experiencias son: • Programa Audacity (v1.3.4, en su versión de uso libre) que permitegrabar y analizar sonidos. SU uso está bastante extendido entre los jóvenes para manejar ficheros de sonido. • • Micrófono conectado a un ordenador. Varios instrumentos musicales; en nuestro caso hemos empleado un diapasón, una flauta, un órgano y dos pequeños címbalos tibetanos. • Una varilla de aluminio de aproximadamente 1 m de longitud y 1 cm de diámetro (aunque los valores exactos de las...