Ondas y el sonido

Las ondas.

Al arrojar una piedra al agua quieta, se produce una perturbación o vibración en la zona donde cayó, que comienza a avanzar desde ese punto, en todas las direcciones. Toda perturbación o vibración que se propaga a través del espacio transportando energía es una ONDA. Las ondas se clasifican de diferente manera:

• Según el medio de propagación:

Ondas mecánicas: son las ondas sonoras, que se deben a la vibración de los materiales, y requieren un medio material para propagarse, como el aire, el agua o el metal.

Ondas electromagnéticas: son aquellas que pueden propagarse en el vacío, como la luz visible, los rayos ultra violetas y los rayos x. No se relacionan con la materia, sino que son energía pura.

• Según la dirección de perturbación:

Ondas longitudinales: el movimiento de las vibraciones tiene la misma dirección que el avance de las ondas: las vibraciones se mueven hacia adelante y hacia atrás. Son ondas mecánicas.

Ondas transversales: las vibraciones se mueven hacia arriba y hacia abajo mientras las ondas avanzan. Son ondas electromagnéticas.

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Características de las ondas.

Amplitud de la onda: es la distancia entre el punto más bajo que alcanza la onda y el más alto. Indica el desplazamiento de la vibración.

Longitud de la onda: es la distancia que existe entre dos crestas. Las ondas con poca longitud son muy enérgicas, las de longitud mayor son de menor energía.

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Frecuencia: es el número de ondas completas emitidas en una unidad de tiempo. Su unidad es el hercio o Hertz (Hz); 1 Hz es la frecuencia de una onda que realiza una oscilación completa cada segundo. Las ondas de alta frecuencia son las que mayor energía poseen.

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Dato:

Las ondas pueden graficarse de igual manera porque comparten las mismas características. Sin embargo, las ondas electromagnéticas se dibujan como una ondulación, mientras que las mecánicas se representan de una tras otra a intervalos determinados.

Esto demuestra que LA ONDA SONORA es longitudinal y vibra hacia adelante y hacia atrás mientras avanza.

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El sonido.

Fuente sonora.

El sonido es un tipo de energía que los objetos producen cuando vibran como resultado de una acción mecánica, como un golpe, y esas vibraciones, a través del aire, llegan a nuestros oídos. Las acciones mecánicas son todas las que aplican una fuerza, como golpear, torcer, apretar, tocar, raspar, frotar, etc. Todas esas acciones generan vibraciones, que son movimientos muy rápidos de vaivén de materiales.

Para que esas vibraciones sean captadas por nuestros oídos, deben ser transportadas por un medio material, como el aire. El aire es un material flexible, como un resorte o un elástico, por eso cuando un objeto vibra, empuja al aire que lo rodea. Este pedacito de aire empuja a su vez al que sigue, y así se generan ondas sonoras. Cuando estas ondas llegan a nuestro oído interno vibran los tímpanos, estos la captan y envían la información de las vibraciones al cerebro, que las interpretan como sonidos.

El oído.

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Propagación del sonido.

Las ondas sonoras provocadas por una acción mecánica sobre un objeto se propagan a través del aire y pueden llegar hasta nuestros oídos. Pero además del aire, el sonido también puede propagarse a través de otros medios, como el agua o el metal, pero no puede propagarse en el vacío, donde no hay materia. Es decir, que el sonido puede transmitirse a través de medios líquidos, sólidos y gaseosos.

Por este motivo, se dice que las ondas sonoras son ondas mecánicas, porque necesitan un material para poder propagarse.

La velocidad de transmisión del sonido depende del medio por el que se propaga. Las sustancias más densas y pesadas, hechas de moléculas que están más juntas, permiten el paso del sonido con más facilidad que las sustancias ligeras.

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Características del sonido.

• El sonido no se propaga en el vacío. Las ondas sonoras necesitan un medio material para propagarse.
• El sonido se propaga en todas las direcciones. Las ondas sonoras se propagan formando círculos que se van expandiendo.
• El sonido transporta energía, pero no materia.
• Algunas veces podemos ver la vibración que produce el sonido.
• La velocidad de propagación. El sonido depende del medio en el que se transmite.

La energía de las ondas sonoras. Diversidad de sonidos.

No todos los sonidos son iguales; las ondas sonoras tienen diferentes características energéticas. Por eso para cada sonido y en relación con esta energía, podemos establecer ciertas cualidades que ayudarán a diferenciarlos.

Estas cualidades o características del sonido son: el tono, el timbre y la intensidad.

• Tono o altura: está determinado por la frecuencia de la onda sonora. Según su tono, los sonidos pueden ser GRAVES si son de baja frecuencia, o AGUDOS cuando su frecuencia es alta. El oído humano puede oír entre frecuencias de unos 16 a 20000 Hz.

• infrasonidos: sonido que tiene una frecuencia muy baja y son tan graves que las personas no los podemos percibir. El elefante produce un sonido por debajo de los 16 Hz.

• ultrasonidos: son tan agudos que tienen una frecuencia mayor de la que podemos percibir. Los delfines producen ultrasonidos.

• Timbre: permite identificar el sonido de una fuente específica, como la vos de una persona o el sonido de un instrumento. Ningún sonido es igual a otro, aunque un piano y una guitarra toquen la misma nota musical, suenan diferente. El timbre depende de la forma y el material que compone la parte del instrumento que vibra y emite sonido.

• Intensidad: es la característica que nos permite distinguir los sonidos fuertes de los suaves. Es lo que conocemos como volumen. Un mismo sonido puede tener diferentes intensidades. La intensidad depende de la cantidad de energía con la que un sonido llega a nuestros oídos que, a su vez, está determinada por la amplitud de la onda, es decir, que cuando mayor es la amplitud de la onda, mayor es el volumen del sonido que genera. Además esta energía depende de la distancia a la que nos encontremos del cuerpo que emite el sonido.

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La intensidad se mide en unidades llamadas decibeles (dB). El sonido más débil que podemos percibir mide 0 dB, y un sonido que mide a partir de 140 dB puede producir dolor de oído.

Reflexión del sonido. Eco y reverberación.

Cuando una onda sonora encuentra un obstáculo, rebota y cambia de dirección, es decir, se refleja. La reflexión del sonido origina dos fenómenos: el eco y la reverberación. En ambos casos, lo que se percibe es un efecto revote del sonido, sin embargo, son fenómenos claramente distinguibles.

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