Sonido

II.2 SONIDO (ONDAS SONORAS)

De todas las ondas mecánicas que ocurren en la naturaleza, las más importantes en nuestra vida diaria son las llamadas ondas sonoras. La razón es que el sonido se asocia con el sentido del oído y, por tanto, con la fisiología del aparato auditivo y la psicología del cerebro, que interpreta las sensaciones que llegan hasta nuestros oídos.

Las ondas sonoras sonondas mecánicas longitudinales: mecánicas porque necesitan un medio material para su propagación y longitudinales porque las partículas del medio actúan en la misma dirección en la que se propaga la onda.

Las ondas sonoras pueden viajar a través de cualquier medio material (gases, sólidos o líquidos) con una velocidad que depende de las propiedades del medio. A medida que una ondasonora se mueve a través de algún medio, las partículas en el medio vibran para producir cambios de densidad y presión a la largo de la dirección del movimiento de la onda. Esto es en contraste con una onda transversal, donde las partículas se mueven en la dirección perpendicular a la dirección de propagación.

Los desplazamientos que ocurren como resultado de ondas sonoras implican desplazamientoslongitudinales de las moléculas respecto de su posición de equilibrio. Esto da por resultado una serie de regiones de alta y baja presión llamadas compresiones y expansiones (rarefacciones), respectivamente.

NG. DAVID N. BUSTAMANTE REYES.
Llamamos sonido a la propagación de la vibración de un cuerpo elástico en un medio material. Requiere fuente emisora de ondas sonoras, un medio transmisor,y un receptor o detector de sonidos.

Existen tres categorías de ondas mecánicas longitudinales que cubren diferentes rangos de frecuencias:

1) ONDAS AUDIBLES. Diremos que una onda mecánica longitudinal es sonora cuando la percibimos como sonido a través de los oídos. Esto ocurre cuando la frecuencia de oscilación está entre 16 y 20.000 Hz (muchas personas comienzan a no oír a partir de15.000 Hz). Se pueden generar de diferentes formas, tales como instrumentos musicales, cuerdas vocales y altavoces.

2) ONDAS INFRASÓNICAS. Son ondas longitudinales con frecuencias debajo del rango audible. Las ondas de terremotos son un ejemplo.

NG. DAVID N. BUSTAMANTE REYES.
3) ONDAS ULTRASÓNICAS. Son ondas longitudinales con frecuencias por arriba del rango audible. Se pueden generar, porejemplo, en cristales de cuarzo induciendo vibraciones al aplicar un campo eléctrico alternante.

MEDIO
Podemos definir a un medio como un conjunto de osciladores capaces de entrar en vibración por la acción de una fuerza.
Cuando hablemos de un medio, y a no ser que se indique específicamente otra cosa, nos estaremos refiriendo al aire. Esto se debe nuevamente a razones prácticas, en lamedida en que el aire es el medio más usual en el que se realiza la propagación del sonido en los actos comunicativos por medio de sistemas acústicos entre seres humanos, ya sea mediante el habla o la música.
Para que una onda sonora se propague en un medio, éste debe cumplir como mínimo tres condiciones fundamentales: ser elástico, tener masa e inercia.
Las ondas sonoras no se propagan en elvacío, pero hay otras ondas, como las electromagnéticas, que sí lo hacen.
El aire en tanto medio posee además otras características relevantes para la propagación del sonido:

ING. DAVID N. BUSTAMANTE REYES.
* la propagación es lineal, que quiere decir que diferentes ondas sonoras (sonidos) pueden propagarse por el mismo espacio al mismo tiempo sin afectarse mutuamente.
* es un medio nodispersivo, por lo que las ondas se propagan a la misma velocidad independientemente de su frecuencia o amplitud.
* es también un medio homogéneo, de manera que el sonido se propaga esféricamente, es decir, en todas las direcciones, generando lo que se denomina un campo sonoro.
PROPAGACIÓN
Una oscilación que se propaga en un medio (con velocidad finita) recibe el nombre de onda. En el...