Fundamentos del Sonido: Movimiento Oscilatorio y Ondulante EL SONIDO PUEDE DEFINIRSE: - Según la sensación que produce sobre el Oído Humano ( Fisiológico ) Él fenómeno en si mismo ( Físico ) Desde el punto de vista Fisiológico, el sonido se define en término de las sensaciones auditivas producidas por perturbaciones longitudinales en el aire. Bajo este concepto, si un árbol cayera en un bosque desolado donde nadie estuviera allí para escuchar su caída, no estaríamos en presencia de sonido, sino de un conjunto de vibraciones consecuentes por la caída de dicho árbol. Desde el punto de vista Físico el sonido es una variación de presión ( a causa de alguna perturbación) sobre las partículas que componen un medio elástico provocando que dicha perturbación se propague longitudinalmente y en forma de ONDA MECANICA por el espacio elástico. MEDIO ELASTICO: Un medio elástico es aquel que pueda experimentar deformaciones cuando está siendo sometido a fuerzas ( o bien presiones ) y cuando ellas desaparecen, este por sí solo, sea capaz de volver a su forma original. Ejemplo: El Aire, El Agua y Los Metales ONDA y TRANSMISION DE ENERGIA Supongamos que lanzamos una piedra a un estanque con agua. Cuando la piedra entra en contacto con la superficie, se produce una perturbación. Esta hace que las partículas del agua comiencen a moverse hacia arriba y hacia abajo describiendo un movimiento oscilatorio. En consecuencia se empiezan a formar una serie de círculos concéntricos ( uno dentro de otro ), los que van aumentando de diámetro conforme se alejan del punto donde cayó la piedra. Llamaremos foco emisor justo al centro de esos círculos ( donde tuvo lugar la perturbación de origen externo ). Cada círculo parece estar separado del anterior por una misma distancia. Al respecto: ¿qué piensas acerca de este movimiento? Es evidente que el agua se está moviendo, pero ¿se aleja del lugar en qué cayó la piedra? Es cierto que las partículas del agua comienzan a moverse hacia arriba y hacia abajo en un movimiento oscilatorio, pero no se desplazan. Nicolás A. Ardizzi 1 Entonces, ¿qué sucede? Lo que pasa es que las partículas transmiten a su entorno el movimiento oscilatorio que se ha originado por la perturbación, y en consecuencia, dan lugar a un movimiento ondulatorio. Un Movimiento Ondulatorio es la propagación a través del espacio de un movimiento oscilatorio producido en un punto, llamado foco emisor de ondas. Cuando un foco emisor produce una perturbación, esta se propaga con cierta rapidez por el medio material que la rodea. Cuando la perturbación llega a las distintas partículas del medio, estas comienzan a oscilar formando un Movimiento Ondulatorio ( en el caso particular del agua ) en forma Transversal o Perpendicular al movimiento de las partículas dado que estas se están moviendo en sentido Vertical ( Arriba y Abajo ) y la onda se propaga en sentido Horizontal. A este tipo de propagación las denominamos como: ONDAS TRANSVERSALES, donde la dirección de propagación se da en sentido Perpendicular respecto al movimiento de las partículas. Al cabo de cierto tiempo, cada una de las partículas del medio se encuentra oscilando como lo hacía el foco, de forma que si se fotografía el medio material, se verá que las partículas ocupan una posición en el espacio denominada ONDA. Veamos un ejemplo en el caso de un parlante emitiendo un sonido hacia un medio elástico y gaseoso como el AIRE. Haremos un análisis Análogo ( similar ) con el ejemplo del agua. - Diremos que el Foco Emisor es el centro del parlante - Diremos que Dilatación son los círculos en el agua que están hundidos ( osea debajo del nivel de equilibrio ) - Y diremos que la Compresión son los círculos del agua que sobresalen o que están por sobre encima del nivel de equilibro. Grafica 1.1 Hecha esta Analogía vemos que los 2 ejemplos tanto el del agua, como el aire, se comportan de la misma manera ante una perturbación externa. ( una piedra en el caso del agua y el centro de parlante deslizándose hacia delante y atrás en caso del Aire ). En los dos casos tendremos MOVIMIENTO OSCILATORIO y su consecuente MOVIMIENTO ONDULATORIO, este ultimo también denominado ONDA. La diferencia entre el agua y el aire radica en en la forma que se propaga el sonido, Mientras en el agua la propagación es en forma perpendicular a la perturbación ( Ondas Transversales ), en el aire se da en el mismo sentido de la perturbación, a este tipo de Ondas las denominamos ONDAS LONGUITUDINALES. Nicolás A. Ardizzi 2 El sonido pertenece a la categoría de los MOVIMIENTO ONDULANTES LONGUITUDINALES y se denominan ondas mecánicas porque el medio por el cual se propagan debe estar compuesto de MATERIA. La Materia en Física es todo aquello que ocupa lugar en el espacio, el aire ocupa lugar en el espacio aunque no lo podemos ver y podemos confirmarlo con el solo hecho de inflar un globo. ESTAMOS EN CONDICIONES DE DEFINIR UNA ONDA: Una onda, es el vehículo de propagación que adoptan en el espacio las partículas del medio sometidas a la perturbación en un momento determinado, pero no transporta materia ya que las partículas oscilan SIEMPRE en el mismo lugar. Nicolás A. Ardizzi 3