El sonido como modelo de onda mecánica

El sonido es una onda mecánica y longitudinal que se propaga sólo en medios materiales.

Las propiedades del sonido son:

- Intensidad. Relacionada con el volumen o amplitud de la onda. Dismunuye con la lejanía al sonido. Se mide en decibelios (dB)

- Tono. Relacionada con la frecuencia y por tanto con la longitud de onda. Cuando la longitud de onda es pequeña (frecuencia alta) el sonido es agudo; al contrario, es débil.

- Timbre: Es una propiedad relacionada con el conjunto de ondas emitidas por un instrumento o una voz y permite diferenciar instrumentos y voces.

Propagación del sonido

El sonido se propaga sólo en medios materiales, nunca en el vacío. Más velozmente en sólidos que en líquidos y menos en gases. En el aire se desplaza a 340 m/s. de velocidad.

La velocidad de propagación depende del estado del medio (sólido, líquido o gas) y de su densidad; no depende de la intensidad del sonido, de la fuente emisora o de la distancia entre el emisor y el receptor.

Efecto Doppler

La frecuencia del sonido varía cuando la fuente emisora se mueve. Si se acerca a nosotros disminuye la longitud de onda y aumenta la frecuencia; si se aleja aumenta la longitud de onda y disminuye la frecuencia. Así detectamos la proximidad o lejanía de la sirena de una ambulancia.

La reflexión del sonido

Cuando el sonido encuentra un obstáculo en su desplazamiento actúa como una energía; una pequeña parte es absorbida y el resto se refleja.

El eco

En determinadas condiciones el sonido que se refleja genero el efecto que llamamos eco.

Para que el eco se produzca es necesario:

• Que el sonido encuentre un superficie perpendicular a la dirección de propagación del sonido.
• Que la superficie esté separada al menos 17 metros del foco emisor.

Esta segunda característica es debida a que el oído humano sólo puede captar dos sensaciones sonoras si éstas están separadas al menos una décima de segundo (0,1 seg.). En ese tiempo el sonido recorre 34 metros. Si tiene que llegar a la pared y regresar deberá hacer 17 metros de ida y otros tantos de vuelta (17+17=34).

En el caso de que la distancia sea menor no se producirá eco, pero se produce el fenómeno llamado reverberación. La reverberación dificulta mucho la escucha; por eso en las salas de concierto la paredes deben ser absorbentes de sonido para evitar la reverberación.

Otro fenómeno relacionado con la reflexión del sonido es la ecolocación. Es el sistema que usan los murciélagos para detectar a sus presas (mosquitos) en la oscuridad y los delfines para detectar sus presas o comunicarse. En este efecto se basa la tecnología del radar en la aviación y la locomoción y el sonar en los barcos oceanográficos y en los pesqueros.