Los sonidos Física

¿Qué es ? En física, sonido es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas, audibles o casi audibles, generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generado por el movimiento vibratorio de un cuerpo.

Física del sonido. El sonido humanamente audible (consiste en) son 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) vibraciones 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.

Propagación del sonido Ciertas características de los fluídos y de los sólidos influyen (de)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 compresibilidad 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,(a igualdad de todo lo demás, tanto) menor es la velocidad de la propagación del sonido. En los gases, la temperatura influye tanto en la compresibilidad como la densidad, de tal manera que el factor (de importancia suele ser la temperatura misma.

Influencia de la temperatura :

Magnitudes del sonido Como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede (representarse como una suma de curvas sinusoides con un factor de amplitud, que se pueden) caracterizarse por las mismas magnitudes (y unidades de medida) que a cualquier onda de frecuencia bien definida: Longitud de onda(λ), frecuencia (ν) o inversa del período (T), amplitud que indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora (y no hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica.) Y finalmente cuando se considera la superposición de diferentes ondas es importante la fase que representa el retardo relativo en la posición de una onda con respecto a otra.

Velocidad del sonido El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 ºC, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (Aire Seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire. La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.

Fórmula de la velocidad La velocidad del sonido se puede calcular en relacion a la temperatura de la siguiente manera: V S = V 0 + β X T Donde: V 0 = 331,5 m/s β = 0,606 m (sº C )‏ T (ºC ), es la temperatura en grados Celsius.

Características o cualidades del sonido El tono: viene determinado por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras (es lo que permite distinguir entre sonidos graves, agudos o medios) medida en ciclos por segundo o hercios (Hz). Para que los humanos podamos percibir un sonido, éste debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y Hz. Por debajo de este rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanto más edad se tiene, este rango va reduciéndose tanto en graves como en agudos

El tono

La intensidad: (es) está relacionada con la cantidad de energía de una onda acústica (que contiene un sonido). La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB) en honor al científico e inventor Alexander Graham Bell.

Intensidad

Timbre y duración El timbre: es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos. La duración: es la cualidad que determina el tiempo de vibración de un objeto. Por ejemplo, podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc.

Timbre

Eco El eco es un fenómeno relacionado con la reflexión del sonido. La señal acústica original se ha extinguido, pero aún devuelve sonido en forma de onda reflejada. Se produce eco cuando la onda sonora se refleja perpendicularmente en una pared. Para que se produzca eco, la superficie reflectante debe estar separada del foco sonoro una determinada distancia: 17 m para sonidos musicales y 11,34 m para sonidos secos, lo que se debe a la persistencia acústica.m El oído puede distinguir separadamente sensaciones que estén por encima del tiempo de persistencia acústica, que es 0,1 s para sonidos musicales y 0,07 s para sonidos secos (palabra). Por tanto, si el oído capta un sonido directo y, después de los tiempos de persistencia especificados, capta el sonido reflejado, se apreciará el efecto del eco.