Prototipo De Ondas Sonoras

INTRODUCCIÓN

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La onda

Cuando en un medio elástico perturbamos una partícula, el movimiento armónico que adquiere lo transmite a las partículas más próximas, por lo que la perturbación se transmite a través del espacio, originándose un movimiento oscilatorio generalizado.

Todos hemos observado que al tirar una piedra al agua se producen pequeñas olas circulares que tienen por centro el lugar donde ha caído la piedra. Este tipo de perturbación cumple con lo que hemos dicho en el párrafo anterior, y recibe el nombre de onda.

Si perturbamos un medio elástico, esta perturbación se transmite al originarse un movimiento oscilatorio.

El sonido es una onda de presión que sí necesita del aire para propagarse. Al pulsar las cuerdas de una guitarra, producimos una onda de presión que llega a nuestros oídos. Es un fenómeno físico y como tal, involucra a ondas elásticas (ya sean audibles o no lo sean) que se propagan a través de un medio fluido que genera movimiento vibratorio, y a su vez, así genera energía. La transmisión del sonido es, en sencillas palabras, transmisión de energía (en forma de ondas) pero no de materia. Más precisamente, el sonido que escuchamos nosotros como humanos (sonido humanamente audible) está compuesto por ondas sonoras, que son producidas a partir de oscilaciones en la presión del aire, y que se convierten de esta manera en ondas mecánicas (un tipo de ondas elásticas de las que hablábamos antes) que arriban al oído de cualquier ser humano y son de este modo percibidas por el cerebro.

Elementos de una onda sonora

ƒ Tomando como referencia esta representación esquematizada, se pueden distinguir los siguientes elementos en una onda sonora:

Eje: Recta geométrica e imaginaria que secciona longitudinalmente y además simétricamente la representación de una onda sonora. Sirve para representar el estado de reposo o equilibrio. Los puntos de la onda situados: en la parte superior del eje adquieren valores positivos; en la parte inferior adquieren valores negativos.

Elongación: Distancia que media entre cualquier punto de una onda y el eje.

Compresión: Representa el punto del medio que muestra la máxima cantidad de desplazamiento en sentido positivo desde la posición de reposo: elongación máxima positiva. En ese punto las moléculas del medio están muy juntas: máxima densidad de las moléculas. Punto del medio a través del cual está propagándose una onda longitudinal que tiene la máxima densidad.

Rarefacción: Representa el punto del medio que muestra la máxima cantidad de desplazamiento en sentido negativo desde la posición de reposo: elongación máxima negativa.

Ciclo: Vibración completa descrita por una molécula. Comprende un momento ascendente o de compresión y otro descendente o de rarefacción. Geométricamente se suele definir como el espacio lineal que queda comprendido entre dos puntos de la vibración que se caracterizan por tener una misma elongación, dirección y sentido.

Amplitud y energía

Puesto que la amplitud depende de la fuerza aplicada, amplitud y energía transportada son variables relacionadas:

ƒ Una onda con mucha energía se caracteriza por una amplitud elevada.

ƒ Una onda con poca energía se caracteriza por una amplitud baja.

El estudio de las ondas puede parecer un tema pesado y dificultoso. Sin embargo, es de gran importancia para entender gran cantidad de fenómenos naturales. Tradicionalmente, su estudio se empieza explicando una propiedad característica de la materia: la elasticidad.

Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo cualquiera, éste se deforma más o menos según el material de que esté hecho. Al cesar la fuerza, el cuerpo recupera su forma inicial. Esta propiedad se denomina elasticidad.

A veces ocurre que ejercemos fuerzas demasiado grandes sobre el cuerpo y, al cesar éstas, el cuerpo no puede volver a su estado inicial, y queda permanentemente deformado. En este caso lo que ocurre es que hemos rebasado el límite

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