Sonido

Onda sonora. Propagación. Reflexión. Resonancia. Eco. Intensidad. Frecuencia. Timbre

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sonido:

El sonido es una onda mecánica longitudinal, mecánica porque necesita de un medio para propagarse y longitudinal porque se propaga como un resorte, es decir la onda vibra en el mismo sentido de la propagación. La velocidad del sonido varia de acuerdo al medio en que se propague, se considera que la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s, en el agua 1500 m/s, en el hacer 5000 m/s.

condiciones:

propagacion:La velocidad con que se propagan depende del material que sirve como medio de transporte. Cualquier alteración de las propiedades del material, como su temperatura, densidad, etc., hace variar la velocidad de propagación.

velocidad:  v   20'1 K 1/2 

medio:

Medio

Velocidad (m/s) 

Caucho

60

Aire (14 ºC)

340

Vapor de agua 

500

Agua marina 

1.450

Plomo

2.000

Cobre

5.000

Cemento

4.000

Vidrio

5.700

Acero

6.000

temperatura:

Temperatura (ºC)

Velocidad en el aire (m/s)

0

332

10

338

20

344

30

349

40

355

fenómenos:

Reflexión, resonancia y eco

RESONANCIA: Es la situación en la que un sistema mecánico, estructural o acústico vibra en respuesta a una fuerza aplicada con la frecuencia natural del sistema o con una frecuencia próxima. La frecuencia natural es aquella a la que el sistema vibraría si lo desviáramos de su posición de equilibrio y lo dejáramos moverse libremente. Si se excita un sistema mediante la aplicación continuada de fuerzas externas con esa frecuencia, la amplitud de la oscilación va creciendo y puede llevar a la destrucción del sistema. El hundimiento del puente colgante de Tacoma Narrows en Puget Sound, Washington (EEUU), que tuvo lugar en 1940, fue causado por vibraciones con la frecuencia natural de la estructura producidas por el viento.

REFLEXIÓN: Se da cuando una onda retorna al propio medio de propagación tras incidir sobre una superficie. Cuando una forma de energía, como la luz o el sonido, se transmite por un medio y llega a un medio diferente, lo normal es que parte de la energía penetre en el segundo medio y parte sea reflejada.
Las superficies rugosas reflejan en muchas direcciones, y en este caso se habla de reflexión difusa. Para reflejar un tren de ondas, la superficie reflectante debe ser más ancha que media longitud de onda de las ondas incidentes.
La reflexión regular se da cuando la dirección de la onda reflejada está claramente determinada y cumple dos condiciones:

ð El rayo incidente y el rayo reflejado forman el mismo ángulo con la normal, esto es una línea perpendicular a la superficie reflectante en el punto de incidencia.

ð El rayo reflejado está en el mismo plano que el rayo incidente y la normal.  

Los ángulos que forman los rayos incidente y reflejado con la normal se denominan respectivamente ángulo de incidencia y ángulo de reflexión.

ECO: Es una repetición del sonido, producido por la reflexión del sonido en un objeto, por lo tanto un eco es una onda sonora reflejada.
El intervalo de tiempo entre la emisión y la repetición del sonido corresponde al tiempo que tardan las ondas en llegar al obstáculo y volver. Generalmente el eco es de representación débil porque no todas las ondas del sonido original se reflejan.
Los ecos escuchados en las montañas se producen cuando las ondas sonoras rebotan en grandes superficies alejadas más de 30 m de la fuente.

cualidades :

La intensidad: depende de la cantidad de energía de la onda, esto es lo que popularmente llamamos volumen.

La frecuencia: es el mismo tono, es la cantidad de oscilaciones que hace la onda en la unidad de tiempo. Entre mayor sean las vibraciones más agudo será el sonido.

El timbre: Es una característica que nos permite distinguir la procedencia de un sonido. Esto se debe a que cada material vibra de forma diferente. De esta forma un órgano y un violín pueden tocar la misma nota pero distinguimos los dos instrumentos, el timbre se debe a que el sonido fundamental va acompañado de armónicos (sonidos que se van dando a medida que la onda pierde energía) que varían según la naturaleza del instrumento.