Sonido

Ondas sonoras

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

Sonido

Cuando algo vibra en el aire esta vibración se transmite al aire originando una onda sonora.
Una onda sonora es una onda de presión motivada por el desplazamiento de porciones de aire en el
sentido en el que se desplaza la onda (es, por tanto, una onda longitudinal). Este desplazamiento adelante y
atrás provoca zonas en las que el aire seacumula haciendo que la presión sea máxima (puntos negros) y
otras en las que se produce una presión negativa: zonas de depresión o enrarecimiento (espacio en
blanco).
Desplazamiento de la onda

λ

Pistón (u objeto vibrante) que empuja
el aire adelante y atrás provocando
las variaciones de presión.

Enrarecimiento

Compresión

Las ondas sonoras, por tanto, son ondas materiales, ya que necesitanel aire (u otro medio elástico) para su
propagación y, en consecuencia, no se pueden propagar en el vacío.
Una onda sonora transmite, por tanto, energía de un punto a otro haciendo que los puntos del medio oscilen
con una amplitud y frecuencia determinadas. Por tanto, todos los conceptos tratados en el estudio de las
ondas son aplicables aquí. Ahora bien, las ondas sonoras pueden ser percibidas pornuestro oído
produciéndonos sensaciones. Por eso a la hora de estudiar el sonido es importante diferenciar la parte
física del mismo de la sensación fisiológica que nos produce.
Las ondas de presión transmitidas por el aire golpean el tímpano, una membrana elástica situada al final
del canal auditivo, en el oído externo,. Las vibraciones del tímpano son transmitidas a tres huesecillos
situados enel oído medio: martillo, yunque y estribo. Este último está pegado a la cóclea o caracol (oído
interno) y le transmite las vibraciones
recibidas. En el interior de la cóclea
existen líquidos que transmiten las
vibraciones hasta las células ciliadas
que transforman las vibraciones en
impulsos eléctricos que se transmiten
a través del nervio auditivo al
cerebro, donde se "interpreta" la
informaciónprovocando en nosotros
la sensación sonora correspondiente.
Es esta sensación sonora lo que
llamamos "sonido". El término
"onda sonora" lo emplearemos para
referirnos a la perturbación que se
transmite a través del medio.
El oído humano sólo es capaz de
percibir sonidos comprendidos entre
Ilustración: Wikipedia
los 20 y los 20 000 Hz, aunque su
sensibilidad no es la misma para las
diferentesfrecuencias (de manera general para frecuencias bajas se requieren intensidades más elevadas
para percibir el sonido).
Con la edad las células sensibles a las frecuencias más altas se van deteriorando, por esa razón con la
edad se va perdiendo audición para las frecuencias superiores. Este daño también puede producirse por
una exposición prolongada a sonidos de elevada intensidad (escuchar música conauriculares y a un
volumen elevado)

1

Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

Ondas sonoras. Sonido

Velocidad de propagación de las ondas sonoras

La velocidad a la que viaja una onda sonora (como cualquier onda)
depende de las características del medio en el cual se propaga. En
general, cuanto más rígido sea el medio más rápidamente se
propagarán las ondas. Así el sonidoviaja con mayor velocidad en los
sólidos que en los líquidos, y en estos más rápido que en los gases
(ver tabla).
En los gases la velocidad es directamente proporcional a la raíz
cuadrada de la temperatura absoluta:

v=k

T

Donde k es una constante para cada gas.

Medio
Aire

v (m/s)
330 - 340

Agua

1 400 - 1 500

Tierra o arena

2 000 - 3 000

Rocas compactas

5 000 - 6 000

Hierro

4900Ejemplo 1
0

0

Si la velocidad del sonido en el aire es de 330 m/s a 0 C, calcular la velocidad con que se propaga a 20 C
Solución:

v1 = k

T1 ; v 2 = k
T1

k
v1
=
v2
k
v1
=
v2

T2

=

T2

T1
T2

T1
T2

v 2 = v1

T2
m 293 K
m
= 330
= 342
T1
s 273 K
s

Intensidad de las ondas sonoras
Se define la intensidad de una onda como la energía que atraviesa por segundo la unidad de superficie
colocada...