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Este artículo tiene fines educativos. Te animamos a verificar con fuentes oficiales.
Definición básica

¿Qué es el sonido según la física?

Onda mecánica

Variación de presión que se propaga en un medio elástico como aire o agua.

El sonido NO es el ruido que escuchas, sino la onda que lo genera.

Definición básica

¿Qué medio NO transmite sonido?

Espacio vacío

El vacío, como en la Luna o el espacio interestelar.

Sin partículas que vibren, no hay sonido. ¡Por eso los astronautas usan radios!

Propiedades del sonido

¿Cuál es el rango de audición humana en Hz?

De 20 a 20000

Entre 20 Hz (grave) y 20 000 Hz (agudo).

Los jóvenes escuchan hasta 20 kHz; con los años, baja a 12-14 kHz.

Propiedades del sonido

¿Qué es la frecuencia de un sonido?

Número de vibraciones por segundo

Cantidad de ondas por segundo, medida en hercios (Hz).

A mayor frecuencia, más agudo el sonido. Ej: el pájaro canario tiene 2-5 kHz.

f=1T
Propiedades del sonido

¿Qué es la longitud de onda del sonido?

Distancia entre crestas

Distancia entre dos puntos idénticos en una onda sonora.

En el aire, a 343 m/s y 440 Hz (La musical), λ ≈ 0.78 m.

λ=vf
Velocidad del sonido

¿A qué velocidad viaja el sonido en el aire de Caracas?

340 m/s

Aprox. 343 m/s a 20°C en el llano venezolano.

En Mérida (frío), baja a 330 m/s. ¡El frío frena las ondas!

v=331+0.6×T(°C)
Velocidad del sonido

¿Dónde viaja más rápido el sonido: en agua o en aire?

En agua

En agua dulce: 1 480 m/s; en agua de mar: 1 500 m/s.

El agua es más densa que el aire, por eso las ballenas se comunican a distancia.

Velocidad del sonido

Si en Barquisimeto hace 30°C, ¿cuál es v del sonido?

Usa la fórmula

349 m/s (331 + 0.6×30).

¡Más calor = más velocidad! Ideal para calcular tiempos de eco en el parque.

v=331+0.6×30
Fenómenos sonoros

¿Qué es el eco en el Salto Ángel?

Reflexión del sonido

El sonido rebota en las paredes del cañón y vuelve al oyente.

Para escuchar eco, la distancia debe ser >17 m (en aire).

Fenómenos sonoros

¿Por qué se oye mejor el joropo en una plaza que en un auditorio?

Resonancia

Las paredes y el suelo vibran a la misma frecuencia que el cuatro.

¡La resonancia amplifica el sonido! Como cuando soplas sobre una botella.

Fenómenos sonoros

¿Qué es la interferencia de ondas sonoras?

Suma de amplitudes

Cuando dos ondas se encuentran, pueden sumarse (constructiva) o cancelarse (destructiva).

En un concierto, notas zonas donde el sonido

Atotal=A1+A2
Sonido en la vida diaria

¿Cómo suena un claxon en Maracaibo a 35°C?

Más agudo

La velocidad del sonido aumenta con la temperatura, pero el tono depende de la fuente.

El calor no cambia el tono del claxon, pero sí la velocidad de propagación.

Sonido en la vida diaria

¿Qué instrumento venezolano tiene frecuencias altas como 5 kHz?

El cuatro

Las cuerdas agudas del cuatro vibran entre 1 kHz y 5 kHz.

¡Escucha cómo suenan las maracas: 2-4 kHz!

Sonido en la vida diaria

¿Por qué en Los Roques se escuchan los motores de lancha desde lejos?

Aire menos denso

El aire marino es menos denso que el de la ciudad, pero la humedad lo compensa.

La velocidad del sonido en aire húmedo es ~10 m/s mayor que en aire seco.

Sonido en el espacio

¿Se oye una explosión en el espacio entre la Tierra y la Luna?

No, porque...

No hay medio material que transmita las ondas sonoras.

Los astronautas usan radios (ondas electromagnéticas) para comunicarse.

Sonido en el espacio

¿Qué sonido sí viaja en el espacio?

Ondas de radio

Las ondas electromagnéticas como las de radio o WiFi.

¡Por eso las naves espaciales tienen antenas, no micrófonos!

Unidades y medidas

¿En qué unidad se mide la intensidad del sonido?

Decibelios

En decibelios (dB), escala logarítmica.

Un susurro: 30 dB; tráfico en Caracas: 85 dB.

I(dB)=10log10(II0)
Unidades y medidas

¿Qué significa 0 dB en la escala de sonido?

Umbral de audición

El sonido más débil que puede escuchar el oído humano.

Equivale a 10^{-12} W/m² en intensidad.

Aplicaciones en Venezuela

¿Cómo usan el sonido los médicos en Caracas?

Ecografías

Las ecografías usan ultrasonidos (2-10 MHz) para ver órganos.

¡El bebé en la panza de tu tía se ve con ondas sonoras!

Aplicaciones en Venezuela

¿Qué es el sonar en la pesca en el Lago de Maracaibo?

Localización con sonido

Emite pulsos sonoros y mide el eco para encontrar peces.

¡Los pescadores usan este truco desde hace siglos!

Ondas y música

¿Por qué el cuatro suena diferente al violín?

Timbre

El timbre depende de los armónicos, no solo de la frecuencia fundamental.

El cuatro tiene un timbre

fn=n×f1
Ondas y música

¿Qué frecuencia tiene el

440 Hz

El La central (A4) tiene 440 Hz en orquestas modernas.

En Venezuela, algunos grupos usan 432 Hz por tradición esotérica.

Fenómenos naturales

¿Cuánto tarda el eco en el Salto Ángel?

Usa v = 340 m/s

Si el cañón mide 1 km de ancho, el eco tarda ~5.9 segundos.

¡Calcula: tiempo = distancia / velocidad!

t=2dv
Fenómenos naturales

¿Por qué en los tepuyes se escuchan ecos raros?

Forma de las paredes

Las paredes verticales y escalonadas crean múltiples reflexiones.

¡Es como un laberinto de sonido! Ideal para experimentos.

Transporte y sonido

¿Por qué en el Metro de Caracas se escuchan pitidos agudos?

Frecuencias altas

Los pitidos usan frecuencias entre 2 kHz y 4 kHz para alertar.

¡Son fáciles de distinguir en el ruido de la estación!

Transporte y sonido

¿A qué velocidad viaja el sonido en un bus de Barquisimeto?

Igual que en aire

La velocidad del sonido no depende del movimiento de la fuente.

Si el bus va a 60 km/h, el sonido del claxon viaja a 343 m/s independientemente.

Sonido y tecnología

¿Cómo funciona el cancelador de ruido en audífonos?

Interferencia destructiva

Genera ondas opuestas para cancelar el ruido ambiental.

¡Es como sumar +5 y -5 para obtener 0!

Atotal=A1A2
Sonido y tecnología

¿Qué es el ultrasonido en odontología?

Ondas >20 kHz

Se usa para limpiar sarro en los dientes sin dañarlos.

¡Es como un cepillo invisible que vibra a alta frecuencia!

Desafío final

Si en Valencia el aire tiene 30% de humedad a 30°C, ¿v = ?

Usa v = 331 + 0.6T + 0.012h

Aprox. 352 m/s (331 + 18 + 3.6).

La humedad acelera el sonido: ¡más moléculas de agua vibran!

v=331+0.6×30+0.012×30

Fuentes

  1. en.wikipedia.org
  2. www.bipm.org
  3. openstax.org
  4. www.britannica.com
  5. doi.org
  6. hyperphysics.phy-astr.gsu.edu
  7. web.archive.org
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  9. pages.jh.edu
  10. www.qrg.northwestern.edu
  11. curious.astro.cornell.edu
  12. journals.aps.org
  13. labman.phys.utk.edu
  14. apod.nasa.gov
  15. phys.org