EL SONIDOVibracin y Sonido

En el mundo en que vivimos podemos percibir que estamos rodeados de distintos sonidos.

El sonido responde a las siguientes caractersticas:

Es una onda mecnica.: Una onda mecnica es una perturbacin que se propaga a lo largo de un medio material (ejemplo: el aire, el agua).

Es una onda longitudinal : Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilacin de las partculas del medio es paralelo a la direccin de propagacin de la onda. Las ondas longitudinales reciben tambin el nombre de ondas de presin u ondas de compresin.

Es una onda esfrica : Una onda esfrica, en fsica, es aquella onda tridimensional que se propaga a la misma velocidad en todas direcciones. Se llama onda esfrica porque sus frentes de ondas son esferas concntricas, cuyos centros coinciden con la posicin de la fuente de perturbacin. Las ondas sonoras son ondas esfricas cuando se propagan a travs de un medio homogneo, como el aire o el agua en reposo.

Modo de propagacin:

El sonido para propagarse necesita de un medio (aire, agua, cuerpo slido) que trasmita la perturbacin (viaja ms rpido en los slidos, luego en los lquidos, an ms lento en el aire, y en el vaco no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagacin de estas ondas con su compresin y expansin. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que ste sea un medio elstico, ya que un cuerpo totalmente rgido no permite que las vibraciones se transmitan. As pues, sin medio elstico no habra sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vaco.

Cualidades del sonido:

Al escuchar un sonido, podemos diferenciarlo entre agudo o grave, agradable o molesto, apagados o ruidosos. Las cualidades que les dan estas caractersticas son:

a) Intensidad: Si hacemos vibrar la cuerda de una guitarra percibimos un sonido, pero si hacemos vibrar la misma cuerda con mayor fuerza, percibimos el mismo sonido con mayor intensidad; lo mismo ocurre al golpear una campana, mientrasmayor es la fuerza que aplicamos, ms intenso es el sonido. Cuando elevamos el volumen de la radio o del televisor, lo que hacemos es aumentar la intensidad del sonido.

La intensidad de un sonido depende de la magnitud de las vibraciones del cuerpo que las produce, y cuando hablamos de magnitud de la vibracin, nos referimos a su amplitud, a mayor amplitud, sonido ms intenso.

b) Altura o tono: Si ahora hacemos sonar las diferentes cuerdas de una guitarra con igual intensidad, notaremos que los sonidos son diferentes, unos ms agudos y otros ms bajos. Entonces se dice que tienen diferentes alturas o tono.

La altura de un sonido depende del nmero de oscilaciones por segundo (frecuencia) del cuerpo en vibracin. A medida que aumenta la vibracin de un cuerpo, mayor es la frecuencia, a mayor frecuencia, sonido ms alto (ms agudo).

c) Timbre: Una misma nota musical producida con la misma intensidad y altura por un piano y un violn no suenan igual, esto se debe a la cualidad llamada timbre. El timbre es la cualidad del sonido que nos permite distinguir entre dos sonidos de la misma intensidad y altura.

Casi nunca se puede producir un sonido puro, siempre se producen otros que lo acompaan. Algunos de estos se llaman armnicos. El timbre depende de los sonidos armnicos que acompaan al principal.

Por ejemplo, la nota emitida por un piano es el resultado de la vibracin no nicamente de la cuerda accionada, sino tambin de algunas otras partes del piano (madera, columnas de aire, otras cuerdas, etc.) las cuales vibran junto con ella y le da su sonido caracterstico, y es por eso que suena distinto a un violn u otro instrumento que toque la misma nota.

Rapidez de propagacin del sonido

Como el sonido es una vibracin se puede calcular su rapidez de propagacin. La velocidad de propagacin de la onda sonora (velocidad del sonido) depende de las caractersticas del medio en el que se transmite dicha propagacin; presin, temperatura, humedad, entre otros. y no de las caractersticas de la onda o de la fuerza que la genera.

En general, la velocidad del sonido es mayor en los slidos que en los lquidos y en los lquidos mayor que en los gases.

En el agua es de 1.600 m/s, en la madera es de 3.900 m/s y en el hierro es de 6.000 m/s. La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20) es de 340 m/s

Fenmenos fsicos que afectan a la propagacin del sonido

1) Reflexin: Se da cuando una onda retorna al propio medio de propagacin tras pegar sobre una superficie. Cuando una forma de energa, como la luz o el sonido, se transmite por un medio y llega a un medio diferente, lo normal es que parte de la energa penetre en el segundo medio y parte sea reflejada.

ECO: Es una repeticin del sonido, producido por la reflexin del sonido en un objeto, por lo tanto un eco es una onda sonora reflejada

.

El intervalo de tiempo entre la emisin y la repeticin del sonido corresponde al tiempo que tardan las ondas en llegar al obstculo y volver. Generalmente el eco es de representacin dbil porque no todas las ondas del sonido original se reflejan.

2) Refraccin: Es un fenmeno que afecta a la propagacin del sonido. Es la desviacin que sufren las ondas en la direccin de su propagacin, cuando el sonido pasa de un medio a otro diferente. La refraccin se debe a que al cambiar de medio, cambia la velocidad de propagacin del sonido.

La refraccin tambin puede producirse dentro de un mismo medio, cuando las caractersticas de este son homogneas, por ejemplo, cuando de un punto a otro de un medio aumenta o disminuye la temperatura.

3) Absorcin: La capacidad de absorcin del sonido de un material es la relacin entre la energa absorbida por el material y la energa reflejada por el mismo. Es un valor que vara entre 0 (toda la energa se refleja) y 1 (toda la energa es absorbida).

4) Transmisin : La velocidad con que se transmite el sonido depende, principalmente, de la elasticidad del medio, es decir, de su capacidad para recuperar su forma inicial. El acero es un medio muy elstico, en contraste con la plastilina, que no lo es. Otros factores que influyen son la temperatura y la densidad.

Cuando se produce la vibracin sonora, el sonido no llega a nuestros odos de inmediato, sino que tiene que encontrar un camino para poder llegar.

AIRE: cuando hablamos el sonido setransmite por el aire

AGUA: las ballenas transmiten sus sonidos a travs del agua

SLIDOS: golpeando la madera con los dedos, se transmite por medio slido

5) Difraccin o dispersin: Si el sonido encuentra un obstculo en su direccin de propagacin, es capaz de rodearlo y seguir propagndose.6) Difusin : Si la superficie donde se produce la reflexin presenta alguna rugosidad, la onda reflejada no slo sigue una direccin sino que se descompone en mltiples ondas.

1. Llenar el siguiente mapa conceptual con las siguientes palabras: Tono, graves, timbre, dbiles, vibraciones, fuertes, agudos

2. Define los siguientes conceptos en tu cuaderno:a) Cmo se produce el sonido?b) Que es una onda mecnica.c) Que es un medio de propagacin.d) En dnde viaja ms rpido el sonido: En el aire, en el agua, en el hierro? Explica tu respuesta.e) Porque el sonido no puede viajar a travs de la plastilina?f) Por qu las ondas del sonido no se propagan en el vaco?g) Explique en qu consiste las cualidades del sonido:

Intensidad Altura o tono. Timbre

h) Qu es el eco? Por qu se puede or solo cuando estamos separados unos 20 metros del obstculo?3. Indique con una V si la aseveracin es verdadera y una F si sta es falsa. Justifique

1) ( ) La amplitud es la distancia entre puntos extremos de la vibracin.2) ( ) A mayor frecuencia en un sonido ms grave es ese sonido.3) ( ) El sonido es una onda mecnica longitudinal.4) ( ) La intensidad de un sonido depende de la frecuencia.

En el mundo en que vivimos podemos percibir que estamos rodeados de distintos sonidos.El sonido responde a las siguientes caractersticas:Es una onda mecnica.: Una onda mecnica es una perturbacin que se propaga a lo largo de un medio material (ejemplo: el aire, el agua).Es una onda longitudinal: Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilacin de las partculas del medio es paralelo a la direccin de propagacin de la onda. Las ondas longitudinales reciben tambin el nombre de ondas de presin u ondas de compresin.Modo de propagacin:El sonido para propagarse necesita de un medio (aire, agua, cuerpo slido) que trasmita la perturbacin (viaja ms rpido en los slidos, luego en los lquidos, an ms lento en el aire, y en el vaco no se propaga). Es el propio medio el que produce y propicia la propagacin de estas ondas con su compresin y expansin. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que ste sea un medio elstico, ya que un cuerpo totalmente rgido no permite que las vibraciones se transmitan. As pues, sin medio elstico no habra sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vaco.