Propagación del Sonido, Fenómenos Acústicos, y Fundamentos de Acústica


Propagación del Sonido, Fenómenos Acústicos, y Fundamentos de Acústica

Como base para la explicación de los conceptos que atañen a este trabajo es preciso aclarar la definición de sonido, íntimamente ligada a su fenómeno de propagación. Decimos que el sonido consiste en la prolongación de una perturbación en un medio por efectos de la vibración de un cuerpo. Esta a su vez puede producir unasensación auditiva, y para abarcar una concepción completa del sonido es necesario considerar tanto el evento físico como el evento auditivo que permite nuestra percepción del mismo. Aunque coloquialmente usemos la palabra sonido para designar a la causa y al efecto, tenemos que saber que los cuerpos no “suenan”, sino que “vibran”.

Para ilustrar la definición podemos remitirnos al siguienteejemplo: Tenemos un tubo lleno de aire con un pistón en un extremo. A pesar de que las moléculas que conforman el aire se agitan en todas direcciones, estas están repartidas por igual en todo el interior del tubo a razón de 25 trillones de moléculas por cada cm3. En el momento en que el pistón se desplace hacia el interior del tubo, las moléculas cercanas al pistón serán comprimidas, es decir quela misma cantidad de aire ocupará menos espacio. Esto únicamente sucede cerca al pistón, pero como el aire comprimido tiende a descomprimirse, el efecto en las moléculas se va desplazando sucesivamente en una cadena de compresión-descompresión a lo largo del tubo. Esto genera que la perturbación inicial provocada por el pistón se propague, alejándose de este.Figura tomada de: “Acústica y Sistemas de Sonido” de Federico Miyara (2010)

El tubo y el pistón ejemplifican perfectamente una única perturbación de aire, pero si pasamos a hablar de sonido, este se forma node una, sino de múltiples perturbaciones sucesivas provocadas no por un pistón sino por el mencionado cuerpo vibrante. La variación periódica de la presión cuando se propaga origina lo que se conoce como ondas sonoras.
Complementando, cabe anotar que siempre es estrictamente necesaria la presencia de un medio de propagación, a pesar de que las perturbaciones son transporte de energía más no demateria. De las características de este medio, como la temperatura y la densidad, dependerá la velocidad de propagación que es independiente de la intensidad de la perturbación. En el aire es de 340 metros por segundo aproximadamente.
El sonido en acción en la naturaleza atraviesa por diferentes situaciones que originan la aparición de otros fenómenos. De esta manera podemos identificar variascaracterísticas del sonido, ya en una interacción mas explicita con el medio circundante.

Reflexión: Hace referencia al efecto producido por el choque de una onda sonora con una superficie lisa, sólida, y plana. La onda es devuelta en dirección opuesta formando un ángulo con la superficie igual al del sonido incidente. Este fenómeno es aplicado comúnmente en el funcionamiento dispositivos deecografías y de sonares.
Refracción: La refracción se produce en el momento en que la onda sonora enfrenta un cambio en el medio de propagación, viéndose afectadas posiblemente tres variables de la misma: dirección, velocidad, e intensidad.
Difracción: Se conoce como difracción, el momento en que la onda se encuentra con un obstáculo de dimensiones menores a las suyas, las ondas rodean o traspasandicho obstáculo como si el objeto no existiese debido a su propagación esférica.
Absorción: Cuando la onda sonora choca con un material poroso o fibroso las paredes de los canales formados por sus celdas o fibras generan fricción con la onda y parte de la energía sonora se transforma en energía calórica. La onda es reflejada y reducida en términos de energía. Es aplicada principalmente para el...