EL SONIDO Y SUS PROPIEDADES

 

El sonido es energía que se propaga a través de ondas longitudinales.

Cuando los materiales vibran dentro de un medio, producen ondas longitudinales, y en consecuencia, sonidos. Si el medio es el aire, el sonido se propaga a una velocidad de 343 m/s (si es aire a 0 oC, su velocidad es 331 m/s; en agua dulce, 1440 m/s).

 

El sonido tiene tres características principales:

volumen o intensidad: asociado con la amplitud de la onda; a mayor amplitud, mayor volumen

tono: asociado con la frecuencia de la onda; a mayor frecuencia, más alto el tono

calidad o timbre: asociado con la forma de la onda; diferentes instrumentos producen diferentes calidades o timbres de sonido

 

Las fórmulas básicas para el sonido son:

v = l f ó v = l /T, en donde

v = la velocidad de propagación

l = la longitud de onda

f = la frecuencia de la onda, igual a 1/T

T = el período de la onda, igual a 1/f

 

El effecto Doppler

Es el aparente cambio en la frecuencia de un sonido dependiendo de la posición del observador con respecto a la fuente del sonido.

Por ejemplo, si un observador está enfrente de una ambulancia en movimiento, la frecuencia del sonido la percibirá mayor que si se encuentra detrás de la ambulancia. Esto es debido a que cuando está enfrente le llegan más crestas de onda por segundo que si se encuentra detrás.

 

Ejemplo: Si escuchamos un sonido con frecuencia de 3 KHz en el aire, ¿cuáles son su período y su longitud de onda?

Solución:

343 = l ´ 3000 Þ l = 343/3000 = 0.11 metros es su longitud de onda

T = 1/f = 1/3000 = 3.33 ´ 10–4 segundos es su período.

 

PREGUNTAS Y EJERCICIOS

 

1) ¿Qué tipo de onda se asocia con la propagación del sonido? Ondas...

a) radiales

b) transversales

c) longitudinales

d) axiales

2) ¿Cuál de las siguientes declaraciones es verdadera?

a) el sonido tiene igual velocidad en el aire que en el agua

b) el sonido no se puede propagar en el vacío

c) un sonido muy fuerte tiene una muy baja amplitud

d) todos los instrumentos producen sonido con igual timbre

3) Según el efecto Doppler, si una ambulancia se aleja de nosotros...

a) su sonido tiene menos volumen

b) su sonido tiene tono más grave

c) su sonido tiene tono más agudo

d) su timbre permanece igual

4) ¿Cuál es la frecuencia de un sonido que se propaga en el agua con 3 metros de longitud de onda?

a) 280 Hz

b) 480 Hz

c) 680 Hz

d) 880 Hz