Percepcion del Sonido.

Sobre este punto es muy poco lo que se puede agregar a lo ya estudiado por los alumnos en su clase de Anatomía y Fisiología. Como es sabido, el oído que es el órgano de la audición se divide en tres partes principales a saber: oído externo, medio e interno. El oído externo según el esquema de la Fig. 4—13 comprende: el pabellón (1), el conducto auditivo externo (2), y la membrana timpánica (3). En realidad esta parte del oído desempeña el papel de colector del sonido; la función más importante corresponde al tímpano que es la membrana vibratoria, cuyas vibraciones son transmitidas por la cadena de huesecillos que se encuentran en el oído medio, martillo (4), yunque (5), y estribo (6 ) a través de la ventana oval (7) al oído interno constituido por el vestíbulo (9) y el caracol (10), región esta última en donde se encuentra el organo de Corti, que no es sino una ramificación del nervio auditivo en forma de arpa en virtud del gran número de cuerdas que lo forman. Las sensaciones sonoras son finalmente transmitidas por el nervio auditivo al centro cerebral correspondiente. A través de la trompa de Eustaquio (8 ) se establece una comunicación de la cara interna de la membrana timpánica con la faringe, lo cual permite la entrada del aire por los dos lados del tímpano que en esta forma queda sometido a iguales presiones.

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Timbre del Sonido.

Es la propiedad del sonido que permite distinguir la fuente que lo emite. Si personas familiares para nosotros, charlan en un salón sin que las podarnos mirar y lo hacen en voz de la misma intensidad y tono, fácilmente podemos distinguirlas con el solo hecho de escucharlas y este reconocimiento lo verificamos, basados en lo que en lenguaje ordinario denominamos “el acento” que no es sino la resultante de las características personales con que toda persona habla y que en Física corresponde a la denominación de timbre de la voz. Cuando diferentes fuentes sonoras emiten sonidos de la misma intensidad e igual frecuencia, el oído humano puede distinguir la fuente emisora y es así como diferenciamos perfectamente Cuándo en una orquesta toca el violín, el acordeón, la flauta, etc. Si se registran gráficamente las vibraciones emitidas por un diapasón, un violín y un oboe se obtienen curvas sinusoidales que presentan especialmente diferencias de forma, lo que se atribuye al diferente timbre de los sonidos. La diversidad en la forma de las curvas se explica en razón de que aparte de los sonidos fundamentales que emite cada instrumento se producen otros sonidos secundarios denominados armónicos que acompañan al fundamental. Esta serie de armónicos varía de un instrumento a otro y se puede afirmar que en realidad no existen sonidos simples sino compuestos; quizá el diapasón es el instrumento que produce un sonido más simple. La diferencia- de timbre en los sonidos producidos por disti ntos instrumentos se puede también atribuir en […]

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Determinacion del Tono de un Sonido.

Para la determinación del tono de los sonidos se utiliza con mayor frecuencia el procedimiento de la arena. A fin de facilitar la comprensión del tópico, vamos a referimos a la sirena de laboratorio, que en esencia no es sino un disco metálico, en el cual, circunferencialmente se han practicado series de orificios distribuidos en forma equidistante. Si por medio de una manivela o rotor se imprime al disco un movimiento circular y a una de las coronas de orificios se le hace llegar una corriente de aire con alguna presión, bien pronto se percibirá un sonido, cuyo tono o altura depende de dos factores, a saber: velocidad angular con que gira el disco y número de orificios que presenta la corona.   Explicación. Cuando el chorro de aire encuentra un orificio, el aire se expansiona, pero en el momento siguiente experimenta una compresión para luego volverse a expansionan Las interrupciones regulares de la columna de aire, dan lugar a que se ponga en vibración produciéndose así un sonido. Entre mayor sea la velocidad con que gire el disco el número de interrupciones aumentará, lo que trae como inmediata consecuencia un sonido de apreciable tono. El tono también puede variarse en función del número de orificios; en efecto, al dar vuelta al disco se producirán tantas interrupciones como orificios tenga, por lo tanto, si se dan (b) vueltas por segundo y el disco tiene (a) orificios, la frecuencia del sonido resultante, vendrá dada por la expresión: frecuencia f = ab […]

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Tono de los Sonidos.

Experimento. Dos cuerdas la una delgada y la otra gruesa, de la misma longitud y sometidas a igual tensión, háganse sonar. ¿Qué diferencia puede establecerse entre estos dos sonidos? Si se interroga a los estudiantes sobre la diferencia entre los dos sonidos, es casi seguro que contestarán, que el uno es más agudo que el otro o que uno es alto y el otro bajo. Efectivamente, el tono o altura es la cualidad del sonido que nos permite clasificado como agudo o grave, alto o bajo. El tono o altura depende exclusivamente de la frecuencia de las vibraciones y es asi como dos diapasones o dos cuerdas vibrantes producen sonidos de mayor tono o altura, entre mayor sea la frecuencia de las vibraciones.

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Medida de la Intensidad del Sonido.

Siendo que la intensidad del sonido corresponde a la energía qué, por término medio, atraviesa en la unidad de tiempo la unidad de superficie colocada normalmente a la dirección de propagación, es natural que su medida podrá avaluarse en cualesquiera de las unidades que expresen energía por unidad de superficie. Sin embargo el uso ha impuesto como unidad de medida para la intensidad del sonido el vatio/ cm2. De acuerdo a los estudios psicológicos adelantados por Weber-Fechner, la intensidad de un sonido no crece proporcionalmente a la intensidad del movimiento ondulatorio sino en razón del logaritmo de esa cantidad, lo que significa también que las sensaciones vanan en progresión aritmética, cuando los estímulos varían en progresión geométrica. Si por ejemplo deseamos duplicar la sensación de intensidad en el oído es lógico que la intensidad del estímulo, debe crecer por diez veces, es decir, si las sensaciones crecen según la serie: l,r 2, 3, 4, etc., los estímulos lo deben hacer según la serie: 0, 10, 100, 1.000, 10.000, etc. Basados en estas observaciones se ha fijado una escala arbitraria para la medida de la intensidad de los sonidos, cuya unidad recibe el nombre de belio. Recuerde           Como los sonidos más tenues que puede percibir el oído corresponden a una energía de y los más fuertes a , o sea que: se observó que para, pasar del sonido más débil al más intenso se debía multiplicar el primero por , este campo de variación se aprovechó para considerarlo como […]

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Intensidad de Sonido

Experimentos. Golpéese una campana grande con un martillo, hágase sonar un timbre, déjese caer una piedra en el piso. Antes de realizar los anteriores experimentos sitúese un alumno a unos cincuenta metros de distancia y luego interróguesele sobre lo que ha oído. Si el estudiante es sincero tendrá que declarar que oyó un campanazo o el ruido de la piedra al caer, en cambio es seguro que no haya oído el timbre, o la voz de las personas que presencian el experimento. En efecto, todos los sonidos no se oyen a la misma distancia. La experiencia cotidiana nos dice que oímos claramente el pitazo de la locomotora que se acerca a la estación, pero en cambio no alcanzamos a oír el reloj de pulso del conductor que la maneja. Los hechos anteriores nos conducen a afirmar que unos sonidos son más intensos que otros, entendiendo como intensidad del sonido, a la cualidad que nos permite oírlo a mayor o menor distancia. En otras palabras, la intensidad de un sonido la asociamos a la mayor o menor fuerza con que sea oído. Cuando se escuchan dos sonidos a la vez, es lógico que resultará más intenso aquel que logre ejercer sobre nuestro tímpano una mayor presión, recordando que presión es la fuerza por unidad de superficie. Se define la intensidad de un sonido como la energía que, por término medio, atraviesa en una unidad de tiempo la unidad de superficie colocada normalmente a la dirección de propagación.

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Factores que Determinan la Intensidad de Sonido.

Experimentos. Déjense caer sucesivamente, desde un metro de altura, una regla pequeña y una tabla grande. ¿Cuál de los dos sonidos resulta de mayor intensidad? Es natural que el producido por la tabla al caer. Este sencillo experimento y muchos otros ejemplos conocidos, nos enseñan que la intensidad de un sonido depende en forma directa de la magnitud de la masa vibrante. Golpéese un diapasón primero suavemente y luego con mayor fuerza. ¿Qué diferencia se observa en los dos casos en el carácter de las vibraciones? Que en el segundo caso, el diapasón vibra con mayor amplitud y al hacerlo en esta forma produce un sonido de mayor intensidad; luego otro factor que influye en la intensidad de un sonido es la amplitud de las vibraciones. El tercer factor que determina la intensidad del sonido, lo constituye la distancia a que se halle colocado el escuchador con relación a la fuente sonora. En efecto, entre menor sea la distancia el sonido resulta de más intensidad. La disminución de la intensidad del sonido a medida que se aumenta la distancia se puede explicar fácilmente considerando que la energía que se propaga se reparte cada vez en superficies mayores. Supongamos que una fuente sonora se sitúa en el centro de una esfera hueca de un metro de radio. La energía que emite el foco sonoro se reparte en una superficie que es igual a: Si el radio de la esfera se duplica, la misma cantidad de energía se reparte en una superficie […]

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Cualidades del Sonido

Se denominan cualidades del sonido, aquellas características o propiedades que lo acompañan y que nos permiten distinguir unos sonidos de otros. Desde el punto de vista físico, estas cualidades se reducen a tres: a) Intensidad. b) Tono o altura. c) Timbre.

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Interferencia del Sonido

v5on los fenómenos producidos por el encuentro de ondas sonoras, cuando partiendo de un mismo centro o de diversos centros sonoros semejantes de vibración, llegan simultáneamente a un mismo punto del medio por donde se propagan. Entre los muchos experimentos que se han ideado para evidenciar el fenómeno en mención, resalta por su simplicidad el del trombón ideado por Quinche y Koening. Consiste en un tubo metálico bifurcado, abierto en las prolongaciones de los puntos comunes A y B;una de las ramas puede alargarse o acortarse según el caso. Cuando en A se produce un sonido, las ondas producidas se separan y viajan por dos caminos diferentes para encontrarse nuevamente en el punto B, en donde tienen lugar los fenómenos de interferencia. Se puede logran gran variedad de efectos según los recorridos de los movimientos ondulatorios dentro de las ramas del aparato; de todos los casos posibles de interferencia son importantes aquellos en que hay refuerzo o anulación. En el primer caso tendríamos como efecto: sonido más sonido, igual sonido; en el segundo, sonido más sonido, igual silencio.

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Refraccion del Sonido

En los medios homogéneos y en reposo, el sonido se propaga con la misma velocidad en todas las direcciones, pero si estas condiciones no se cumplen, la propagación del sonido no resulta uniforme y en tal virtud las direcciones de los frentes de onda cambian constantemente, ocasionando curvaturas de 1p onda, lo que da origen al fenómeno de refracción de las ondas sonoras. Una buena demostración de lo anteriormente expuesto se puede observar cuando en la noche se navega en el mar o en un lago, siendo posible oír con claridad la música de un radio, música que no es posible oiría durante el día. La razón de este fenómeno se puede explicar en la forma siguiente: durante la noche, las capas de aire cercanas a la superficie del agua son más frías que las que se encuentran ocupando las posiciones más altas y por esta razón, teniendo en cuenta que la velocidad es mayor en el aire caliente, las ondas se desvían hacia abajo, en cambio durante el día por suceder el fenómeno contrario, las ondas se desvían hacia arriba, alejándose del agua.

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