jorge




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El sonido y sus propiedades

( Publicado en Revista Creces, Agosto 1989 )

Vivimos en un mundo sonoro. Nuestro oído es capaz de percibir una amplia gama de sonidos que hacen nuestra vida más grata... , o a veces intolerable. Demos una mirada a algunas propiedades físicasdel sonido que nos ayuden a apreciarlos mejor.
Llamaremos "sonido" al conjunto de sensaciones que es capaz de percibir nuestro sistema auditivo. En el mundo del sonido debemos distinguir dos ámbitos, que, siendo ambos importantes, son en cierto modo complementarlos. Por una parte está la física del sonido, disciplina conocida con el nombre de acústica, que se aboca a estudiar los fenómenos queocurren fuera de la conciencia humana, y por otro, lo que podría denominarse la psicoacústica, disciplina que se dedica a analizar las impresiones subjetivas que el sonido induce en cada persona. Esto es, la forma en que el cerebro interpreta los estímulos sonoros registrados por el oído. En estos apuntes analizaremos sólo algunos aspectos físicos del mundo del sonido.


Generación y propagacióndel sonido

Al observar, o también al palmar una cuerda de guitarra, nos damos cuenta de inmediato que ella emite sonido sólo cuando está en movimiento. De hecho, para que una fuente sonora emita un tono, ella debe realizar un movimiento periódico. Podemos fácilmente visualizar este comportamiento oscilatorio de una fuente sonora en el caso de un diapasón, trasladándolo (mientras emite sonido)de manera que toque delicadamente un vidrio ennegrecido con hollín de vela (ver figura l). Sobre el vidrio quedan dibujadas oscilaciones que se hacen más pequeñas a medida que el sonido del diapasón se desvanece.

Para conocer algo sobre la propagación del sonido, analicemos el siguiente experimento: bajo una campana de vidrio colocamos, sobre un trozo de espuma una campanilla (ver figura 2). Elsonido de la campanilla se escucha bien mientras no evacuemos el aire desde su interior. Si realizamos precisamente esto, con la ayuda de una bomba de vacío, a medida que el aire se enrarece la intensidad del sonido disminuye hasta desvanecerse completamente. De este experimento deducimos que el sonido requiere de un medio para propagarse (en el vacío no hay propagación de sonido).

¿Cómomodifica la fuente sonora al medio? Al vibrar una fuente sonora, como por ejemplo, la membrana de un parlante, ella sucesivamente comprime y enrarece el aire que se encuentra a su alrededor. Tal perturbación de la densidad del aire se propaga luego en forma análoga a como se propaga una ola generada en una laguna al lanzarse una piedra.

Al propasarse, una onda de sonido induce sólo un pequeñomovimiento del aire. Las partículas de aire no se trasladan una distancia neta, aún cuando el sonido continúa alejándose de la fuente sonora. Esto es análogo a lo que ocurre en un líquido; un objeto que flota en el agua sólo describe un pequeño círculo al pasar una ola; el objeto no es arrastrado por el oleaje.

El sonido no sólo se propaga en el aire; también lo hace a través de todos los demáscuerpos sólidos, líquidos y gases. La mayoría de los sólidos y líquidos son buenos conductores del sonido. Un experimento que ilustra la buena conductividad del sonido de un sólido se muestra en la figura 3. Allí nos alejamos de un reloj que descansa sobre un cojinete del algodón, hasta que deje de escucharse su tic-tac. Al apoyar una varilla de madera sobre el reloj y colocar el oído junto a ellapercibimos nuevamente en forma nítida su tic-tac.

Existen buenos y malos conductores del sonido. Los gases y las sustancias porosas y sueltas como el algodón, la lana y el plumavit, son malos conductores del sonido, y por consiguiente son precisamente los materiales que se usan como aislantes acústicos.


Velocidades del sonido

Numerosas experiencias de la vida cotidiana nos enseñan...