El sonido

Objetivo:
Se explicará el sonido tanto en sentido de “Sensación auditiva”, como en sentido de “Perturbación longitudinal”

Se explicará un poco la diferencia para dejar clara la manera en la que los físicos usan la palabra sonido para verlo calculable y usable,

Marco teórico: El sonido es la sensación producida en el órgano del oído por el cambio de presión generado por el movimiento vibratorio de los cuerpos sonoros, transmitido por un medio elástico en forma de ondas. La función del medio transmisor es fundamental, ya que el sonido no se propaga en el vacío (necesita un medio material para su propagación, a través de las vibraciones de las partículas que lo constituyen). La velocidad de propagación del sonido en el aire (en condiciones normales) es de 334 metros por segundo, y a una temperatura de unos 15ºC, 340ms-1

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.

El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.

La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal. El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios elásticos, entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o cuantitativamente.

¿Cómo lo percibimos?

Los animales utilizan los sonidos percibidos como fuente de información de los sucesos circundantes. Algunos de ellos pueden emitir un conjunto limitado de señales en la forma de gritos, cantos o llamadas, que buscan modificar el comportamiento de sus congéneres, presas o predadores. No obstante, el ser humano es el único animal que emite sonidos de manera combinatoria (Lenguaje o Música), ampliando así ilimitadamente la capacidad semántica de sus mensajes. Para los humanos, el aire es el medio transmisor por excelencia.

En cualquier sonido podemos distinguir cuatro parámetros o elementos

• Altura o tono: es la cualidad que nos permite distinguir desde sonidos agudos (mucha altura, o tono alto) a graves (poca altura, tono bajo). La altura del sonido depende de la frecuencia de la vibración: a mayor frecuencia, mayor altura (agudos), y menor frecuencia, menor altura (graves). El sonido se encuentra entre los 16Hz y los 18000Hz, variando según la capacidad auditiva del oyente. Fuera de estos límites la vibración es inaudible, y hablamos de infrasonidos y ultrasonidos.

• Intensidad: es la cualidad que distingue la "fuerza" del sonido. La intensidad del sonido depende de la amplitud de la vibración. Una mayor amplitud de onda nos produce la sensación de sonido fuerte; menor amplitud nos da un sonido débil. No existe una medida exacta de la intensidad del sonido. En su lugar se emplea una escala logarítmica basada en la sensibilidad media del oído humano (decibelios).

• Duración: como su nombre indica, es el tiempo que permanece la sensación auditiva. Mientras el estímulo vibratorio pueda excitar el oído, así durará la sensación de sonido.

• Timbre: es la cualidad del sonido que permite diferenciar la fuente origen del sonido; así podemos distinguir voces, ruidos, instrumentos, etc. La sensación de timbre se debe a la diversa combinación de frecuencias de cada onda sonora, a los armónicos que forman el sonido. Si hay una única frecuencia presente, se habla de «sonido puro». Si, en cambio, la variación de frecuencias es aleatoria, se está en presencia de ruido.

Física del sonido

La física del sonido es estudiada por la acústica, que trata tanto de la propagación de las ondas sonoras en los diferentes tipos de mecánica de medios continuos como la interacción de estas ondas sonoras con los cuerpos físicos.

Propagación del sonido

Ciertas características de los fluidos y de los sólidos influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases. En general cuanto mayor sea la comprensibilidad (1/TTKTT) del medio tanto menor es la velocidad del sonido. También la densidad es un factor importante en la velocidad de propagación, en general a mayor sea la densidad (p), a igualdad de todo lo demás, tanto menor es la velocidad de la propagación del sonido.

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