1. Ondas. El Sonido
1.1 Movimiento Vibratorio
Llamamos movimiento vibratorio u oscilatorio al que tiene lugar en torno a una posición central, de forma que hay igual desplazamiento a ambos lados de ésta.
1.2 Las Ondas
Cuando lanzamos una pequeña piedra contra la superficie en calma de un estanque, comienzan a formarse en el agua circunferencias concéntricas de diámetro creciente, con centro en el punto de impacto de la piedra (foco).
Las partículas del agua no se desplazan hacia los bordes del estanque; únicamente transmiten la energía necesaria para que haya oscilaciones.
Una onda es la transmisión de un movimiento oscilatorio o vibratorio y de energía sin transporte de materia.
1.3 ¿Qué es el Sonido?
El sonido es la propagación de vibraciones y de energía en línea recta y en todas direcciones desde la fuente de sonido hasta los receptores.
En efecto, el sonido necesita un medio material para transmitirse; en el vacío no se propaga.
1.4 Producción del Sonido
Son fuentes sonoras todos los aparatos, instrumentos o elementos de la naturaleza que generan sonido.
Las fuentes sonoras existentes son muy variadas pero todas tienen en común el hecho de generar vibraciones en algún medio material.
2. Características del Sonido
2.1 Propagación del Sonido
La propagación del sonido consiste en la transmisión progresiva de la vibración de unas partículas de un medio material a otras a partir de la fuente sonora. Cada partícula transmite la vibración a las que tiene a su alrededor, éstas a las siguientes y así sucesivamente.
Cuanto más cerca están unas de otras las partículas de un medio, es decir, cuanto más denso es éste mejor se transmite el sonido y a mayor velocidad.
2.2 El Sonido Transporta Energía
Para que las partículas del aire, de los metales, del agua… vibren y transmitan el sonido, deben moverse. Para ello reciben y transmiten energía cinética, que es la energía asociada al movimiento.
La rotura de cristales producida por el ruido de una explosión demuestra que las ondas sonoras tienen energía.
2.3 Velocidad de Propagación del Sonido
El sonido viaja por el aire a la velocidad constante de 340 m/s. En medios materiales más densos que el aire alcanza velocidades superiores.
En los medios sólidos es donde el sonido alcanza mayor velocidad, ya que sus partículas están más próximas que en los líquidos y en los gases. Esta proximidad de las partículas facilita la transmisión de la vibración de unas a otras
2.4 Características del Sonido
Los diferentes sonidos se caracterizan por su intensidad, su tono y su timbre.
2.4.1 Intensidad
También conocida como volumen, es la característica que nos hace distinguir entre sonidos fuertes y sonidos débiles.
La intensidad sonora se mide en decibelios (dB), con un aparato llamado sonómetro. Es recomendable que los sonidos no sobrepasen los 55 dB para que no sean molestos. Los sonidos de 120 dB son tan molestos que producen dolor.
2.4.2 Tono
El tono es la característica que distingue los sonidos agudos de los graves. Los sonidos agudos tienen tono alto y los graves, tono bajo.
Las voces de los niños, por ejemplo, tienen un tono alto, son agudas, y las de los hombres tienen un tono bajo, son graves. Las diferentes notas de la escala musical corresponden también a tonos diferentes.
2.4.3 Timbre
El timbre es la característica que permite distinguir dos sonidos del mismo tono y de la misma intensidad.
Por el timbre de voz, por ejemplo, distinguimos qué persona de un grupo conocido es la que habla aunque no la veamos.
La misma nota emitida por instrumentos musicales diferentes suena de distinta forma porque aquellos tienen diferente timbre.
3. Reflexión del Sonido
3.1 Reflexión del Sonido
El sonido, como se transmite en línea recta, al encontrar obstáculos (pared, roca) que no puede atravesar, vuelve reflejado en sentido opuesto.
Dos fenómenos debidos a la reflexión del sonido son el eco y la reverberación.
3.2 El Eco
El eco es un efecto por el cual oímos dos o más veces un sonido desde el punto donde se ha producido.
El oído humano necesita que transcurra una décima de segundo (0,1 s) entre dos sonidos para poder distinguir uno de otro. Si transcurre menos tiempo, los dos sonidos se superponen y no pueden distinguirse.
Para percibir eco, el obstáculo donde se refleja el sonido debe estar situado a una distancia mínima de 17 m del emisor.
3.3 La Reverberación
Si entre el sonido emitido y el reflejado transcurre menos de una décima de segundo, el oído mezcla ambos sonidos, lo que produce un resultado sonoro incómodo llamado reverberación.