Teoría Diccionario Oxford De La Música A - K | Page 30

acústica 34

TABLA 1. Velocidad del sonido en varios medios a 15 ° C

Medio Metros por segundo Pies por segundo

9. Propagación del sonido La naturaleza invisible de las ondas sonoras ha motivado a los investigadores a improvisar modelos o analogías tanto para ayudar a su propia comprensión como para explicar al mundo en general la naturaleza del sonido. En 1660, por ejemplo, Robert Boyle, al suspender un reloj dentro de un frasco de vidrio al vacío, comprobó que el sonido requiere de un medio físico para su transmisión. Con aire en el frasco, el timbre de alarma del reloj se oía con claridad, pero conforme se iba extrayendo el aire del frasco, el timbre se desvanecía paulatinamente hasta volverse inaudible. Al volver a llenar de aire el frasco, el timbre de alarma podía oirse de nuevo. Experimentos similares con fuentes sonoras sumergidas en agua probaron que el sonido viaja con la misma facilidad a través tanto de los líquidos como de los gases. Los materiales sólidos también constituyen un medio eficaz para la transmisión del sonido, como lo atestiguan relatos de indios norteamericanos que presionaban sus orejas contra las vías del ferrocarril para escuchar los trenes a grandes distancias.

Por supuesto que el medio en sí no es el que viaja desde la fuente hasta el observador, simplemente transmite su movimiento vibratorio de manera similar a una cadena de personas que combaten un incendio pasando la cubeta de mano en mano, desde el depósito de agua hasta el sitio del fuego. En una onda sonora cada partícula del medio transmite la energía reproduciendo la vibración desde el lugar en que se encuentra. La velocidad de transmisión será mayor cuanto más cercanas entre sí se encuentren las partículas vibrantes, lo cual explica que la velocidad del sonido sea mayor en los líquidos que en los gases y mayor aun en los sólidos. Los valores comunes de velocidad de transmisión del sonido aparecen en la Tabla 1.

La velocidad del sonido en el aire aumenta aproximadamente 0.61 metros por segundo por cada grado centígrado de elevación de la temperatura. Cabe mencionar que la velocidad del sonido alcanza aproximadamente 1 200 km por hora. Al compararse con la velocidad de la luz y las ondas de radio( 297 600 km por segundo) puede explicarse por qué el sonido de leña siendo cortada a lo lejos, llega al oído poco tiempo después de que el ojo ve el hacha golpear la madera. También deja claro por qué los músicos deben agruparse relativamente cerca para reducir los retrasos en la llegada del sonido ocasionados por una distancia excesiva.

Una analogía común para explicar la transmisión del sonido es la imagen de una piedra golpeando la superficie de aguas tranquilas y formando ondas que se expanden en círculos concéntricos cada vez mayores. Con el choque, la piedra empuja hacia abajo algunas partículas de agua que a su vez empujan las partículas contiguas y de tal manera el movimiento es transmitido a través de capas sucesivas de partículas. Inmediatamente después, las partículas regresan viajando hacia arriba y así sucesivamente. Esta singular onda de choque es análoga a un aplauso, por lo que es posible producir el sonido equivalente a una nota musical constante haciendo vibrar un émbolo hacia arriba y hacia abajo para generar ondas de radiación continua. Debe notarse, en primer término que el avance de la onda describe un círculo perfecto, lo cual demuestra que la velocidad de transmisión es igual en cualquier dirección; en segundo término, que un aumento en la frecuencia vibratoria no altera la velocidad de desplazamiento de las ondas sino que simplemente provoca que las crestas de las ondas se acerquen entre sí; y por último, que un aumento en la amplitud del movimiento del émbolo( más energía) tampoco altera la velocidad de las ondas pero sí aumenta la distancia y la magnitud a la que viajarán las ondas antes de que se disipe la energía.

Como se ha dicho, el sonido es vibración, y en la Fig. 1 ilustramos una manera de demostrar el movimiento de la punta de un diapasón. Un método más versatil para mostrar – incluso registrar – la naturaleza vibratoria de las ondas sonoras es el fonoautógrafo, creado por Leon Scott en 1875. Consiste en una larga trompeta con una membrana delgada en su extremo más estrecho que es capaz de captar la energía sonora incidente. Sujeta a la membrana, una púa apoya su punta contra la superficie ahumada de un cilindro en movimiento. Al tocar una flauta cerca de la trompeta, la púa vibra en simpatía y traza una línea ondulada en el cilindro. El número de ciclos por segundo de la onda