Ondas sonoras
Meditar :
Desde el seno materno tenemos contacto con el mundo exterior mediante el sonido.
Al nacer esta relación se hace más importante, tanto desde el punto de vista objetivo como subjetivo y es esencial para comunicarnos con nuestros semejantes.
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La velocidad del sonido depende del medio en que se propaga y de su temperatura. Esta es mayor en los sólidos, menor en los líquidos y mucho menor en los gases.
Ejemplo :
El sonido, como onda mecánica, requiere un medio para propagarse, lo que se pone de manifiesto experimentalmente cuando colocamos un timbre sonando bajo una campana de una máquina neumática, a la cual le extraemos el aire.
Poco a poco advertiremos cómo el sonido se va debilitando hasta desaparecer.
El oído humano percibe en forma de sonido las oscilaciones entre los límites de 17 a 20 000 Hz (hertz, se lee “jertz”) llamadas acústicas.
Estas oscilaciones pueden propagarse en distintos medios.
El aire no es el medio privilegiado para la propagación del sonido, este también se propaga en los líquidos y sólidos.
Si nos sumergimos en el mar o en el agua de una piscina podremos escuchar el ruido de dos piedras al chocar. Los delfines se comunican subacuáticamente mediante sonidos.
Los exploradores ponen el oído en la tierra para percibir el sonido proveniente desde lejos y que se transmite a través de esta.
El sonido se propaga con velocidad finita. Por eso el relámpago antecede al trueno.
La velocidad del sonido en el aire no depende de la densidad de este. En el agua es mayor que en el aire y aún mayor en los sólidos.
La dependencia de la velocidad del sonido de la temperatura y de las propiedades del medio se reflejan en una tabla que podrás consultar.
Saber hacer : Velocidad del sonido en los sólidos
Puedes hacer un experimento. Pega la oreja a un extremo de tu mesa y que un compañero arañe o raspe la superficie por el otro extremo. Oirás dos sonidos, primero el sonido que llega por la mesa y después el que se transmite por el aire.
Velocidad del sonido
Las ondas sonoras se propagan con velocidad finita. De la tabla anterior se puede observar que la velocidad del sonido depende del medio en que se propaga y de la temperatura de este. También se puede inferir que la velocidad del sonido es mayor en los sólidos, menor en los líquidos y aún menor en los gases.
Se ha determinado experimentalmente que, aproximadamente, la velocidad del sonido en el aire es de 331,6 m/s
Saber más : Para oírte mejor
El topo del desierto, del tamaño de una pelota de ping-pong, se entierra en la arena para percibir mejor el sonido emitido por sus futuras presas, respecto a la misma señal sonora transmitida por el aire.
El tiburón percibe sonidos emitidos a más de un kilómetro de distancia.
El oído de las tortugas marinas es muy sensible a las vibraciones transmitidas por el terreno y por el agua, pero no detecta los sonidos que se propagan por el aire.
El ser humano oye sonidos entre 20 y 20.000 Hz y puede generar sonidos entre 85 y 1100 Hz,
El murciélago detecta sonidos entre 1000 y 120.000 Hz, mientras es capaz de generar sonidos entre 10 000 y 120 000 Hz
El perro genera sonidos entre 450 y 1 080 Hz y oye sonidos entre 15 y 50 000 Hz.
Cualidades del sonido
Los seres humanos perciben el sonido atendiendo a las cualidades que este presenta:
La intensidad de una onda se definió como la cantidad de energía que atraviesa la unidad de área perpendicular a la dirección de propagación en la unidad de tiempo. La intensidad del sonido disminuye de forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Esto sucede porque a medida que se propaga la onda en el espacio, la energía transportada por la misma debe excitar a un mayor número de osciladores.
El tono es la característica del sonido que depende de la frecuencia de las oscilaciones que producen la onda sonora. A medida que aumenta la frecuencia también lo hace el tono y la nota es más aguda.
El timbre es la característica del sonido que nos permite distinguir los tonos producidos por instrumentos distintos aunque las ondas sonoras tengan la misma amplitud y frecuencia.
Espectro sonoro
El oído humano no percibe por igual sonidos de diferentes frecuencias por igual. Los seres humanos perciben el sonido en un rango desde 20 Hz hasta 20 kHz.
Las frecuencias inferiores a 20 Hz reciben el nombre de infrasonido y las superiores a 20 000 Hz el de ultrasonido.
Saber más : Importancia de los ultrasonidos
Los ultrasonidos, ondas sonoras con una frecuencia superior a la detectable por el oído humano, se utilizan con frecuencia en obstetricia para diagnosticar la edad y el crecimiento normal del feto.
El ultrasonido tiene muchas aplicaciones en diferentes campos de la física, la química, la tecnología y la medicina. Entre las aplicaciones de la ultrasónica están la determinación de propiedades de la sustancia como la compresibilidad o la elasticidad. Los ultrasonidos también se emplean para producir emulsiones, como la leche homogeneizada o las de las películas fotográficas, y para detectar fallos en materiales industriales.
Las ondas ultrasónicas se emplean desde hace tiempo en dispositivos de detección y comunicación llamados sonares, de gran importancia en la navegación actual y en la investigación submarina.
En medicina, los ultrasonidos se emplean como herramienta de diagnóstico, para destruir tejido enfermo y para reparar tejidos dañados. En fisioterapia se han utilizado con éxito dispositivos diatérmicos en los que se emplean ondas ultrasónicas para producir calor interno como resultado de la resistencia de los tejidos a las ondas.
Con un bisturí ultrasónico, un cirujano puede realizar una incisión más fina que con un escalpelo convencional. Este tipo de técnicas se ha empleado para operaciones delicadas en el cerebro y el oído. Como herramienta de diagnóstico son útiles para detectar las sutiles diferencias de densidad que aparecen en ciertas formas de cáncer; también se emplean con mucha frecuencia para producir imágenes del feto durante el embarazo. Cuando las ondas ultrasónicas atraviesan un tejido, se ven más o menos reflejadas según la densidad y elasticidad del tejido.
El ultrasonido se emplea para limpiar de incrustaciones las calderas de las instalaciones de fuerza a vapor, desmenuzar las partículas suspendidas en un líquido, destruir las bacterias, activar las reacciones químicas, acelerar el proceso de envejecimiento de los vinos de uva, etc. La irradiación de la leche con ultrasonido, destruyendo bacterias de los fermentos lácticos, retrasa el proceso de coagulación de la misma en varios días.
Meditar : Contaminación ambiental
Ruido: Se designan a los sonidos inútiles o no deseados. Estos se caracterizan por oscilaciones muy complejas que no tienen orden ni regularidad.
La contaminación ambiental es producida no sólo por desechos vertidos al ambiente, sino también por energía dispersada en ella en forma de ondas. Reflexiona acerca de las fuentes de contaminación ambiental por ruido y sobre el perjuicio que este acarrea.