O N D A S Mira el Sonido Mira el Sonido
O N D A S Llamamos sonido a la sensación producida en nuestro oído cuando llegan las ondas emitidas por un cuerpo que vibra en un intervalo de frecuencias determinado, siempre que entre el cuerpo emisor y nuestro oído exista un medio material. Cuando oímos un sonido procedente de un instrumento musical podemos apreciar varias de sus características. Podemos notar si el sonido es fuerte o débil, si es agudo o grave o si proviene de un determinado instrumento. Todas estas características están ligadas a magnitudes físicas relacionadas con las ondas: La amplitud de la onda está asociada a la sensación de percibir el sonido más fuerte o más débilmente, es decir corresponde a la intensidad o el "volumen" del sonido. Si comparamos las ondas sonoras con las olas del mar, la amplitud sería la altura de las olas. La frecuencia de la onda depende de si el sonido es agudo (el de un silbato) o grave (el de un trombón). Esto se conoce como tono y está relacionado con la cantidad de ondas que se reciben en un determinado tiempo, es decir, si las ondas están más o menos apretadas. La cualidad del sonido que hace que podamos distinguir si una misma melodía está interpretada en un piano o en una guitarra se denomina timbre. Depende de la forma de la onda, es decir, de la manera en que se hace vibrar al aire.
Mira el Sonido ANTES DE LA VISITA Repasa el concepto de onda. Escribe las magnitudes correspondientes a las flechas que hay en el siguiente esquema de una onda sinusoidal: Y x Qué tipos de ondas conoces? Realiza un esquema con una clasificación de ellas y ejemplos correspondientes. Qué diferencias hay entre ondas longitudinales y transversales? De qué tipo es el sonido? La luz es otra de las perturbaciones ondulatorias más comunes y conocidas. Qué diferencias y semejanzas encuentras entre la luz y el sonido? Analiza el funcionamiento del oído humano (oído externo, medio e interno) y el mecanismo de la audición. Estamos muy acostumbrados a oír que las cualidades de un sonido son: intensidad, tono y timbre. Busca su relación con las características de cualquier onda. Entre qué intervalo de frecuencias es sensible el oído humano? Cómo funciona un silbato para llamar a los perros? 1
O N D A S DURANTE LA VISITA Acciona el pulsador y podrás comprobar como al hablar delante del micrófono aparece una serie de ondas en la pantalla del osciloscopio. Prueba primero a emitir el sonido de las distintas vocales y verás la diferencia entre unas y otras. Repite lo anterior pero variando el volumen o intensidad de la voz. Qué observas ahora? Anótalo en el cuaderno. Emite ahora un sonido agudo (chillido) y luego otro grave (algo parecido a un ronquido). Qué diferencias encuentras entre las ondas correspondientes? Observa y anota qué ocurre cuando dos personas distintas emiten un sonido con el mismo tono de voz y con la misma intensidad. Toca varias notas musicales en el piano y compara las ondas con las producidas al hacer ruido agitando el bote. Utilizando la escala graduada del osciloscopio, mide la frecuencia de una nota musical. 2
Mira el Sonido DESPUÉS DE LA VISITA Relaciona lo que observaste en la visita con las características de los sonidos correspondientes. Si hubiéramos medido también la longitud de la onda, cómo podríamos obtener la velocidad del sonido? Cómo se pueden clasificar los instrumentos musicales según el tipo de sonido producido? Por qué se suele utilizar un vaso adosado a la pared y pegado a nuestro oído cuando queremos oír algo que sucede al otro lado de un tabique? Cómo se podría poner de manifiesto la diferente velocidad del sonido según el medio en que se propague (gas, líquido o sólido)? Por qué algunos aviones como el concorde, se dicen que son supersónicos? Qué es la barrera del sonido? Qué significa que un avión vuela a 2 Mach? 3
O N D A S Se podría conseguir fabricar un submarino supersónico? Por qué? Por qué nos resulta tan difícil reconocer nuestra propia voz cuando nos oímos en una grabación? Cuál es el mecanismo de funcionamiento de un órgano electrónico? En qué se diferencian las notas sucesivas de una escala musical? En qué consiste la resonancia? Conoces algún ejemplo práctico? Analiza con tu profesor lo que se entiende hoy día como contaminación acústica. 4
Mira el Sonido CURIOSIDADES Por efecto de la resonancia, en 1940 se rompió el puente que unía las ciudades americanas de Seattle y Takoma. Un viento de 68 km/h fue capaz de retorcerlo y hacerlo caer (en la Sala Faraday tendrás ocasión de comprobar este efecto). Hay muchos animales que mueven su oreja externa para conocer la procedencia de los sonidos que le llegan. En el hombre, esto se ha permutado por unas rugosidades en la parte exterior de los pabellones auditivos que realizan el mismo proceso. En algunos planetarios, para dar mayor vistosidad a los fenómenos que se producen en el Universo, nos representan explosiones de supernovas que han tenido lugar en alguna ocasión; además del fulgor correspondiente a dicha explosión, nos intentan impresionar con el ruido de esa colosal explosión: pero el ruido nunca lo podríamos escuchar al ser espacio vacío lo que existe entre la estrella y nosotros! Cuando entre varias personas se tienen conversaciones enfrentadas, las ondas sonoras de cada conversación han de chocar unas con otras. Durante el corto periodo del choque, las ondas se deforman, pero luego vuelven a tener sus características anteriores y llegan en las mismas condiciones a los oídos receptores. Cuando se ha de emitir una onda sonora a una distancia considerable, es imposible hacerlo en forma de energía sonora ya que la onda se amortiguaría rápidamente y no llegaría a su destino. Por eso, en radiofonía se utilizan aparatos que transforman las ondas sonoras en eléctricas y viceversa (transductores): micrófonos y altavoces. 5
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