El Sonido: Propiedades, Cualidades y Fenómenos Físicos

1. Conceptos Básicos y Propagación

• Acústica: Parte de la física que estudia el sonido.
• Sonido: Vibración que se transmite en forma de movimiento ondulatorio a través de un medio elástico hasta el oído que lo percibe.
• Medio material: El sonido no se propaga en el vacío; necesita obligatoriamente un medio material para propagarse, que pueden ser gases, líquidos o sólidos.
• Tipo de onda: Se ha comprobado que el sonido es un movimiento ondulatorio longitudinal. Para su estudio se consideran tres elementos: la producción, la transmisión y la recepción.
• Tipo de movimiento: El sonido se propaga en un medio homogéneo con rapidez constante, es decir, realiza un Movimiento Rectilíneo Uniforme (MRU).

Datos de rapidez del sonido según el material (a tener en cuenta):

• Aire: 340 m/s (o 331 m/s a 0 °C).
• Agua: 1447 m/s o 1493 m/s a 25 °C.
• Acero: Entre 5100 m/s y 5500 m/s.
• Cobre: 36000 m/s.
• Aluminio: 5104 m/s.

3. Cualidades del Sonido

Son las características que nos permiten diferenciar un sonido de otro:

• Intensidad: Permite distinguir un sonido fuerte de uno débil. Depende de la amplitud de la onda. Su unidad es el bel, pero normalmente se usa su décima parte: el decibel (dB).
• Tono o Altura: Permite al oído distinguir un sonido alto (agudo) de uno bajo (grave). Depende de la frecuencia:
  • Tono agudo: Frecuencia alta.
  • Tono grave: Frecuencia baja.
  • (Sonido armónico: Frecuencia múltiple de otra).
• Timbre: Cualidad que nos permite reconocer voces conocidas o distinguir sonidos de igual intensidad y tono producidos por diferentes instrumentos.

4. Propiedades y Fenómenos del Sonido

• Reflexión: Es la desviación que experimenta el sonido al llegar a un obstáculo que le impide avanzar, propagándose en el mismo medio. Origina dos fenómenos:
  • El Eco: Percepción de la repetición del mismo sonido por la reflexión de la onda en una superficie.
  • Aplicación 1: El Sónar en la navegación marítima para medir la profundidad del mar.
  • Aplicación 2: Los murciélagos se orientan en la oscuridad emitiendo sonidos que se reflejan en las paredes.
• Reverberación: Prolongación que experimenta un sonido por las diferentes reflexiones seguidas en un espacio cerrado. Para evitarla se utilizan materiales absorbentes (cortinas, alfombras, corcho).
• Resonancia Acústica: Propiedad que tiene una fuente sonora de vibrar cuando en sus inmediaciones se produce el sonido que ella misma es capaz de emitir.
• Difracción: Fenómeno que ocurre cuando las ondas encuentran en su recorrido una abertura u obstáculo de ancho igual o menor para luego propagarse al otro lado del obstáculo.
• Refracción: Fenómeno que se produce cuando una onda sonora pasa de un medio a otro y se manifiesta con un cambio de dirección y velocidad.