El Sonido

Unidad Nº7:
Conocimiento y manejo de fundamentos de la Acústica – Introducción al Tema y Conceptos Básicos:
La presente tiene como objetivo darnos a entender que son las ondas sonoras, como se originan, y como se diferencian unas de las otras. Como primera medida repasaremos algunos conceptos básicos, seguramente ya vistos por el alumno en los cursos de Física, en cursos anteriores, yreleyendo apuntes de Unidad 1 de esta materia.
El Sonido:
Las fuentes sonoras son muchas y muy variadas. Pueden ser naturales (el ruido del viento, el romper de las olas); de origen animal (el canto de los pájaros, el rugido del león); artificiales (el ruido al paso de un avión, el silbido en el trabajo de máquinas). Cualquiera sea su origen, todos los sonidos, débiles o fuertes, naturales oartificiales, se producen de la misma manera: son creados por vibraciones que se propagan en el aire en forma de ondas. La rama de la física que estudia los sonidos es la Acústica.
La onda sonora:
Para que se produzca un sonido es necesario que un objeto vibre. Cuando golpeamos un tambor, su parche vibra y las moléculas de aire que lo rodean son empujadas al ritmo de las vibraciones: experimentanvariaciones de presión, es decir, movimientos de compresión (alta presión) y de dilatación (baja presión).
Estos movimientos se transmiten de molécula a molécula, produciendo una onda sonora que se propaga. Como todas las ondas, una Onda Sonora se caracteriza por su frecuencia y su longitud (ver con más amplitud en Apunte Fundamentos Físicos del Sonido, páginas 5 y 6). Una Onda de baja frecuenciatiene una longitud de onda grande; produce un sonido Grave. Una Onda de alta frecuencia tiene una longitud de onda corta; produce un sonido agudo. En cuanto a la Intensidad de un sonido, se mide en una unidad denominada Decibeles (dB). Esta a su vez, es un submúltiplo de un “Bel”, llamada así en homenaje al investigador Alexander Graham Bell, famoso por sus estudios sobre el sonido.
Si llevamos a lapráctica lo arriba expuesto, por ejemplo si con una flauta tocamos dos notas diferentes, reconoceremos que entre los dos sonidos hay una diferencia de tonos. La nota más “alta” de las dos es la más aguda y la más “baja” es la más grave.
La escala de los decibeles: aunque lo veremos en profundidad más adelante y con ejemplos, podemos decir por ahora que los sonidos se clasifican por ordencreciente en una escala que va desde 0 db a unos 200 dB. El oído humano por ejemplo puede escuchar sonidos a partir de 0 dB. Este valor se denomina Umbral de Audición (será profundizado el tema más adelante en esta misma unidad). No podemos percibir un sonido más débil. Sobre 130 dB (el despegue de un avión por ejemplo está por este nivel), los sonidos provocan una sensación dolorosa; alcanzando lo quese denomina el umbral del dolor.
La propagación y velocidad del sonido:
Al igual que la luz, el sonido se propaga en forma de ondas. Pero con una gran diferencia: la luz se puede propagar en el vacío (unidad temática nº1, ejemplo del reloj despertador), en cambio el sonido es una vibración que necesita de un medio (sólido, gas o liquido) para desplazarse.
La velocidad del sonido depende delmedio en que circula el mismo. En el aire, por ejemplo, el sonido se propaga, en promedio, a una velocidad de 330 metros/segundo. Cuando un avión traspasa esa velocidad, va más rápido que el sonido que produce: se lo ve antes de escucharlo; se dice entonces que ha traspasado la barrera del sonido.
En el agua, el sonido se desplaza unas cuatro veces más rápido que en el aire (1460 metros/segundo).Las moléculas de agua están mas cerca entre sí que las moléculas de gas, y transmiten más fácilmente la vibración sonora. La velocidad del sonido en un medio depende también de la temperatura. Mientras mayor es el calor, más rápido es su velocidad.
A continuación describiremos algunos conceptos básicos subrayados en los párrafos arriba consignados:
Modo de Vibración: repartición de las...