8. El sonido


Existe una gran variedad de sonidos, unos agradables, como la música y otros, como el ruido, desagradables. Sin embargo, todos están son producidos por un objeto al vibrar.

Una vibración es un movimiento de vaivén: las cuerdas de una guitarra al vibrar producen sonido, cuando entra el aire en una flauta el tubo vibra, y el sonido emitido por un bombo se produce al golpear su membrana, que se pone a vibrar.


Propiedades del sonido

Las dos características más importantes del sonido son la intensidad y el tono.

La intensidad de un sonido viene dada por la mayor o menor vibración del objeto que produce el sonido.

El tono viene determinado por el número de vibraciones por unidad de tiempo. Un sonido se hace de tono más agudo o alto cuando se aumenta el número de vibraciones por segundo, y se hace de tono más grave o bajo cuando las vibraciones disminuyen. La unidad de frecuencia es el hertzio (Hz), que equivale a una vibración por segundo.

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El diapasón

Golpea un diapasón con la maza y fíjate en el sonido que produce, agudo o grave. Repite el proceso con otro diapasón idéntico y acércalos poco a poco para observar cómo interaccionan y se altera el sonido producido por ambos.





Propagación del sonido

Cuando golpeamos un tambor, su membrana vibra moviéndose hacia adentro y hacia afuera. Cuando la membrana se mueve hacia afuera comprime el aire que le rodea, mientras que cuando se mueve hacia adentro, el aire que le rodea se expansiona. La membrana del tambor hace vibrar las partículas de aire que tiene más próximas y estas hacen vibrar a las vecinas y así sucesivamente. De este modo se va propagando la vibración y con ella, el sonido.

Fíjate en la simulación siguiente y observa cómo se mueven las partículas cuando se hace vibrar la membrana del altavoz mediante la señal eléctrica del equipo de música.


La velocidad de propagación del sonido

El sonido se propaga más rápidamente en los medios donde las partículas están más unidas. Por lo tanto, la propagación del sonido es más rápida en los sólidos y más lenta en los gases: en el aire, la velocidad de propagación es de 330 m/s, mientras que en el hierro es de 5000 m/s.

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¿Se propaga el sonido en el vacío?

Vas a investigar cómo suena un móvil dentro de un recipiente al que se le ha extraído el aire, es decir, en una campana de vacío.

Introduce el móvil de un compañero en la campana de vacío. Se coloca sobre una superficie mullida, a fin de evitar la transmisión del sonido a través del suelo de la campana. El móvil debe tener activada la llamada con el máximo volumen y bloqueado el sistema de vibración. Una vez que se ha hecho suficiente vacío otro compañero efectuará una llamada al móvil.

¿Se oye el móvil? ¿Y si eliminas el vacío dejando entrar el aire? ¿Qué conclusión obtienes?




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¿Dónde se propaga el sonido?

El sonido se propaga solamente en un medio material y no lo hace en el vacío.


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Batallas espaciales

Como puedes ver en el vídeo, un elemento imprescindible en todas las películas de ciencia ficción son las batallas entre naves espaciales: cruceros espaciales o pequeñas naves de asalto que se mueven en el vacío interestelar a velocidades hiperlumínicas y que con una puntería extraordinaria aciertan a derribar a las naves enemigas, entre enormes fogonazos y ruidosas explosiones (dentro de la saga de Star Wars, la última de gran éxito es "El despertar de la fuerza").

Haz una crítica a esas escenas basándote en lo que has aprendido sobre el sonido.

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El sónar

Se trata de un dispositivo que lanza ondas sonoras desde un barco hacia el fondo del mar. Cuando encuentran un obstáculo o llegan al fondo, se reflejan y vuelven a detectarse desde el barco.

Sabiendo la velocidad del sonido en el agua y el tiempo transcurrido desde la emisión hasta la detección se puede saber la profundidad a que se encuentran los obstáculos o el fondo marino.


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Ultrasonidos

Se llaman así los sonidos que tienen una frecuencia mayor de 20000 Hz, que el oído humano no puede captar. Pero hay silbatos de ultrasonidos para perros, ya que estos animales los captan sin ninguna dificultad.

También utilizan ultrasonidos los murciélagos para detectar obstáculos y orientarse cuando vuelan, mientras que los delfines los emplean para comunicarse entre ellos.