Las Ondas Y El Sonido

RESUMEN:

El objetivo del siguiente trabajo es abordar los contenidos propuestos en las clases de Física Biológica por el profesor Luis Peretti, concentrándonos en el proceso de audición humana para relacionarlo con los contenidos teóricos propios de modelo ondulatorio y sus características y comportamientos como la refracción, reflexión, absorción y propagación de ondas; teniendo en cuenta también las propiedades y cualidades del medio y los efectos producidos por el mismo. Destacaremos la gran importancia de este último punto y analizaremos las consecuencias y transformaciones que implican en el fenómeno ondulatorio.

INTRODUCCIÓN:

Hace un par de días nos reunimos en casa con nuestra compañera Mailen, quien venía de sus clases de violín, para realizar un T.P. para el instituto y tentados con la presencia del instrumento le pedimos que toque alguna hermosa melodía. Mailen accedió a nuestro pedido y comenzó a tocar el tema de la banda sonora de la película Titanic. Mientras escuchábamos a Mailen notábamos ruidos que no coincidían con la melodía original y en tono de broma le sugerimos que siga practicando y que aún no estaba preparada para reproducir fielmente el tema en cuestión. A Mailen no le pareció gracioso nuestro comentario, pues estuvo perfeccionando su técnica durante años y en la sala donde ensaya esos ruidos no se perciben, por lo que atribuyó la “suciedad” del sonido a la acústica del lugar.

Esta cuestión nos quedó dando vueltas por la cabeza y tuvimos que apelar a nuestro libro de física y a cierta información de internet para saber si Mailen tenía razón o simplemente era una excusa para tapar su falta de talento. Con este fin investigamos no sólo sobre la percepción del sonido (sistema auditivo), sino también sobre la producción del sonido (en el violín), la propagación de dicho sonido, y los fenómenos sonoros (ondulatorios) relacionados con la estructura de la casa, es decir, la acústica arquitectónica.

Luego del desarrollo teórico daremos a conocer la conclusión a la que arribamos.

DESARROLLO TEORICO:

Para comenzar deberíamos tener en claro que es y cómo funciona un violín, y según Wikipedia:

El violín es un instrumento de cuerda, más específicamente, de cuerda frotada. Produce sonido mediante un arco con un manojo de fibras de pelo de caballo tensadas, que se frota sobre las cuatro cuerdas que posee el instrumento. . Tiene un cuerpo de madera hueco y dos hoyos en forma de “efes” a cada lado de las cuerdas. El sonido rebota dentro de la caja hueca y sale por los hoyos.

El sonido del violín se produce cuando el arco se desliza por las cuerdas del instrumento, generando una vibración constante que produce ondas sonoras. Esta vibraciones se transmiten hacia la caja de resonancia, ésta empieza a vibrar amplifica las vibraciones y las transmite al medio, en este caso el aire. Y así se producen los sonidos con ayuda del aire que entra por las efes.

Ahora que sabemos cómo es producido tenemos que definir:

¿QUÉ ES EL SONIDO?

Desde el punto de vista físico podemos definir el sonido como un tipo de onda mecánica, longitudinal y esférica. Ya que una ONDA es la propagación de una perturbación a través de un medio (transporta energía, pero no transporta materia) MECANICA porque no puede desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a través de un medio material(aire, agua, cuerpo solido), LONGITUDINAL porque el movimiento de las partículas que transporta la onda se desplaza en la misma dirección de propagación de la onda, y ESFERICAS porque se desplazan en tres direcciones y sus frentes de ondas son esferas radiales que salen de la fuente de perturbación en todas las direcciones.

Desde el punto de vista biológico, el sonido es la sensación auditiva producida por la vibración de algún objeto. Estas vibraciones son captadas por nuestros oídos y transformadas en impulsos nerviosos que se mandan a nuestro cerebro. La función de oído es captar los sonidos que nos rodean transportándolos al cerebro y lo logra de la siguiente manera:

Tendremos que conocer también como funciona nuestro sistema auditivo:

El pabellón auditivo capta las ondas sonoras producidas por la vibración del aire, y las dirige hacia el canal auditivo, al final de este conducto se encuentra el tímpano que empieza a vibrar, el tímpano esta comunicado con la cadena de huesecillos ubicados en el oído medio (martillo, yunque y estribo), que transmiten las vibraciones y las amplifican hasta la ventana oval del oído interno. En el oído interno un líquido estimula las terminaciones nerviosas llamadas células ciliadas del cóclea (caracol) estas células envían señales eléctricas a través del nervio auditivo hasta el cerebro; quien decodifica estos impulsos, produciéndose entonces el fenómeno de la audición.

Otro punto a analizar son las características del sonido:

CUALIDADES DEL SONIDO: El sonido posee tres características de su percepción: el tono, la intensidad y el timbre, y estas características corresponden exactamente a tres características físicas: la frecuencia, la amplitud y la composición armónica o forma de onda.

TONO: Los sonidos del violín surgen de una cuerda vibrando, y el tono es cantidad de veces que vibra por segundo, es decir, su frecuencia. La frecuencia se mide en Hertz (Hz) o número de oscilaciones o ciclos por segundo. Cuanto mayor sea su frecuencia, más aguda o "alta" será la nota musical. Los sonidos de mayor o menor frecuencia se denominan respectivamente, agudos o graves; términos relativos, ya que entre los tonos diferentes uno de ellos será siempre más agudo que el otro y a la inversa.

INTENSIDAD: Es la cualidad del sonido que nos permite diferenciar un sonido débil de un sonido fuerte, es decir su volumen o potencia. La intensidad del sonido es directamente proporcional al cuadrado de la amplitud de la onda sonora. La amplitud de una onda es la distancia desde el punto más alto de la onda (desde el pico) hasta la base de la onda (el eje horizontal de equilibrio). Sus unidades dependen del tipo de onda que tratemos: en las ondas mecánicas se mide en metros, en las acústicas en pascales o en decibelios, en las electromagnéticas en voltios/metro.

TIMBRE: Si el tono permite diferenciar unos sonidos de otros por su frecuencia, y la intensidad los sonidos fuertes de los débiles, el timbre completa

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