Sonido

 

La acústica es la rama de la física que se encarga de estudiar el comportamiento de las ondas sonoras. La maravilla de la naturaleza nos permite escuchar el claxon de los autos, la música en los conciertos o la simple voz que escuchamos de nuestra familia día a día debido a que estas emisiones causan una perturbación en el medio ambiente ya sea sólido, líquido o gaseoso; estas ondas de sonido llegan hacia nuestros oídos y nos permiten escuchar nuestro alrededor. Claro está que hay seres vivos mucho más sensibles que nosotros en cuanto a la percepción de sonidos, como por ejemplo los perritos, a quienes los sonidos fuertes les causan grandes niveles de estrés. Dentro de las características de las ondas, encontramos que poseen una amplitud, frecuencia y longitud de onda; estas determinarán el “alcance” que van a tener, es decir que, las ondas con mayor longitud de onda (distancia entre cresta y cresta) tendrán una frecuencia grave, mientras que aquellas con longitud de onda más corta poseerán una frecuencia aguda; cabe recalcar que la amplitud siempre será la misma.

 

Los seres humanos tenemos la capacidad de percibir frecuencias de entre 20Hz y 20000Hz, a su vez, el nivel de intensidad de sonido que una persona puede escuchar saludablemente es hasta 55 dB cuando una persona escucha sonidos de más de 60 dB por un tiempo prolongado podría causar afectaciones a sus oídos. La juventud es la que se encuentra mayormente afectaba en la actualidad por la mala utilización de aparatos electrónicos como los auriculares, ya que se escuchan a niveles demasiado altos de volumen o a su vez con la asistencia recurrente a discotecas.

Como se mencionó anteriormente, el sonido viaja a una rapidez constante sin embargo esta varía según la temperatura del medio en el que se propague el sonido, podemos decir que éste se encuentra a una temperatura “ideal” a los 15°C y su rapidez equivaldría a 340 m/s, aunque generalmente se lo debe calcular. 

Cuando hablamos de medios sólidos, para encontrar la rapidez del sonido en estos medios debemos utilizar primero el Módulo de Young, un número que da a conocer el comportamiento elástico que tienen los materiales con los que la onda interactúa, así como la densidad del mismo material.  Cuando hablamos de medios líquidos, utilizaremos el módulo volumétrico junto con la densidad del líquido. Finalmente, cuando calculemos la rapidez en los gases primero deberemos saber si se trata de un gas monoatómico o diatónico puesto que poseen constantes adiabáticas de 1,67 y 1,40 respectivamente, además de ello, se utiliza la masa molecular del elemento que estamos hablando junto con la constante de los gases “R”. 

  

Es importante que nos grabemos la palabra “Reflexión” ya que la vamos a escuchar mucho en los temas siguientes, el sonido tiene una propiedad muy curiosa llamada reflexión, pero ¿qué es?, la reflexión es la capacidad de que la onda rebote en una superficie, ese es el motivo por el cual nosotros escuchamos el ECO, claro está de que el eco a veces se puede ver interrumpido por otros medios que atrapan el sonido y evitan que este rebote, como las personas o la tela. 

Otra propiedad es la intensidad sonora, como se mencionó anteriormente con las partes de la onda, la intensidad con la que nosotros escuchemos el sonido dependerá de la rapidez con la que viaje, de la frecuencia, de su amplitud y de la densidad del medio donde se esté propagando, ésta se expresa en Watts/m2. 

Nivel de intensidad, es otra de las cualidades del sonido, ésta es una magnitud que se mide en decibeles y necesita del dato de la intensidad umbral mínima “Io” para calcularse. 

Por otro lado, encontramos a la potencia, un resultado expresado en watts que refleja la rapidez con la que una energía cambia según el tiempo, en ella se necesitan los datos de la intensidad del sonido y la distancia que recorrió. 

Una de las características más impactantes en mi opinión del sonido, es que este se puede relacionar con la rapidez que tenga un objeto, es decir su número de match. Este valor se simboliza con una M y no tiene unidades, categoriza esta relación Vo/Vs en 8: Objetos subsónico, sónico, supersónico, transónico, hípersónico, hípervelocidad; estos objetos por ejemplo pueden ser los aviones.

  

¿Recuerdas cuando explicamos arriba sobre la frecuencia?, bien pues existe un efecto que relaciona la frecuencia del sonido de “fuentes” y “observadores” ya sea estáticos o en movimiento, de esto se trata el Efecto Doppler, el cual refleja un aparente cambio de frecuencia de la onda sonora que depende de la rapidez relativa entre estos dos elementos (fuente y observador).