Características del Sonido
Tono o Altura
El tono, o altura, está relacionado con la frecuencia de las vibraciones. Las vibraciones más lentas producen sonidos graves, mientras que las vibraciones más rápidas producen sonidos agudos.
El oído humano puede escuchar sonidos desde los 20 Hz hasta los 20.000 Hz aproximadamente. Los sonidos por debajo de los 20 Hz se denominan infrasonidos, y los que están por encima de los 20.000 Hz se llaman ultrasonidos.
Intensidad del Sonido
La intensidad del sonido está relacionada con la energía que transporta y la amplitud de la onda. Un sonido fuerte tiene mayor amplitud y transporta mayor energía que un sonido débil.
El nivel de intensidad, o volumen sonoro, es una sensación psicológica que se percibe de manera diferente en cada persona.
El volumen es subjetivo, pero guarda relación con la intensidad del sonido. Se expresa en decibeles (dB).
Timbre
El timbre es la característica que nos permite diferenciar el sonido de un violín del de una guitarra, incluso cuando emiten la misma nota musical. Esto se debe a que cada sonido tiene una composición única de armónicos, que dependen de las características físicas del cuerpo que emite el sonido.
Efecto Doppler
El efecto Doppler es el cambio de frecuencia de un sonido debido al movimiento relativo entre la fuente y el receptor. Cuanto mayor es la velocidad relativa, mayor es el efecto Doppler.
Un ejemplo común es el sonido de una sirena de bomberos. Cuando el carro se acerca, el tono es más alto de lo normal, y cuando se aleja, el sonido se hace más grave.
Leyes de las Cuerdas Vibrantes
- Longitud: El tono es inversamente proporcional a la longitud de la cuerda. Una cuerda más corta produce un sonido más agudo.
- Diámetro: El tono es inversamente proporcional al diámetro de la cuerda. Una cuerda más delgada produce un sonido más agudo.
- Tensión: El tono es directamente proporcional a la tensión de la cuerda. Una cuerda más tensa produce un sonido más agudo.
- Densidad: El tono es inversamente proporcional a la densidad de la cuerda. Una cuerda más densa produce un sonido más grave.
Aplicaciones del Sonido
Limpieza por Ultrasonido
Los ultrasonidos se utilizan para limpiar objetos delicados, como relojes. El objeto se coloca en un baño con un líquido, y las ondas ultrasónicas hacen vibrar el líquido, desprendiendo la suciedad.
Ecografía
La ecografía es una técnica médica que utiliza ultrasonidos para obtener imágenes del interior del cuerpo. Las ondas se reflejan en los órganos internos y permiten visualizarlos en una pantalla.
Sonar
El sonar es un dispositivo que utiliza ultrasonidos para localizar objetos bajo el agua. Funciona de manera similar al sistema de ecolocalización de los murciélagos.
El Oído y la Respuesta Auditiva
El oído tiene dos funciones principales: captar las ondas sonoras y mantener el equilibrio.
Está formado por tres partes: oído externo, oído medio y oído interno.
El oído externo incluye el pabellón auditivo y el conducto auditivo. El oído medio contiene el tímpano y tres huesecillos: martillo, yunque y estribo. El oído interno contiene la cóclea, que transforma las vibraciones en señales nerviosas que se envían al cerebro.