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La física de las ondas sonoras

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Vincent

Por tomás unger

Recientemente hemos tratado las características de las ondas electromagnéticas. Ahora, ante la sugerencia de un lector de explicar las diferencias entre varios instrumentos musicales, debemos decir algo sobre las ondas sonoras. A diferencia de las electromagnéticas, que son energía y pueden viajar por el vacío, las ondas sonoras son un fenómeno mecánico que ocurre en un medio que puede vibrar: el aire.Las ondas de radio producidas eléctricamente son parte del espectro electromagnético y no las podemos percibir si no son convertidas en vibraciones acústicas, a través de un receptor de radio.?El oído?El oído registra el sonido por las vibraciones del aíre que repercuten en el tímpano. De ahí, una serie de huesecillos transmiten esas vibraciones al caracol, una cámara en forma de espiral con líquido viscoso que alberga el órgano de Corti. Este tiene una especie de pelos diminutos que registran las frecuencias del sonido y las transmiten por el nervio auditivo al cerebro. El oído humano registra frecuencias desde 20 a 20.000 hertz (Hz, vibraciones por segundo).?La onda?A nivel del mar y a 200 C (un estándar de densidad del aire), la velocidad del sonido es de 1.235 km/h o 343 m/s. Esto equivale a un kilómetro en 2,9 segundos. Así es como podemos calcular a qué distancia cayó un relámpago, midiendo el tiempo que demoró en llegar a nuestro oído el trueno.El ojo está limitado a cubrir solo una muy pequeña parte de la onda electromagnética, pero nuestro oído capta una gama amplia de frecuencias de ondas sonoras.Una onda o tono puro (frecuencia constante) no se da en la naturaleza, solo tiene lugar en un instrumento de acero en forma de horquilla llamado diapasón, que se usa para afinar instrumentos musicales. El diapasón mantiene una frecuencia de 440 Hz. Esta es la nota la en el sistema latino y A en el europeo.El diapasón, inventado en 1711, no era al principio estándar. El de Händel (1740) producía un la equivalente a 422,5 Hz, mientras que el de Beethoven (1800) era de 455,4 Hz. Estos músicos no conocían las frecuencias exactas de sus diapasones, ya que estas medidas no tuvieron precisión hasta después de 1830, con el trabajo del físico alemán Johann Scheibler, cuyo término de ciclos por segundo se convertiría en hertz en el siglo XX.En el caso de la voz humana y de los instrumentos musicales, lo que oímos son armónicos de varios tonos, ondas cuya longitud es un múltiplo exacto de la anterior. Hay distintos tipos de armónicos...

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