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Acustica Musical
"Diálogos"
página 3

por Jorge Tagliapietra

 

J: Bueno. Vayamos despacio. Veamos un poco de qué está constituido el aire y cómo se comporta. En principio, decime vos mismo qué es el aire…

E: ¿El aire? Y… yo te diría que es un gas.

J: Sí. Vamos bien. El aire es en realidad una mezcla de gases, pero para esto no tiene importancia qué gases intervienen en su formación. Lo que es importante saber, que, como todo gas está compuesto por moléculas que se repelen entre sí…

E: ¿Cómo que se "repelen"?

J: Digamos que se “empujan” unas a otras tratando cada una de mantenerse lo más lejos posible de las otras. Esta fuerza de repulsión mutua entre las moléculas es lo que se manifiesta como la presión atmosférica.

E: Ah… Quiere decir que mientras más alta es la presión atmosférica más grande es la repulsión entre las moléculas.

J: Sí, es así.  Tampoco nos vamos a meter con la meteorología ¿no?

E: Se supone que algo de esto tiene que ver con la transmisión del sonido en el aire…

J: Sí. Si no no te lo hubiera empezado a explicar… Volvamos a la guitarra. Habíamos dicho que la tapa de la guitarra se “movía” alrededor de su posición de equilibrio. La cosa es muy sencilla. Cuando la tapa se mueve hacia adelante empuja o comprime, las moléculas de aire que se encuentran cerca, de manera que la presión en este punto será ligeramente mayor.  De la misma manera cuando la tapa se “aleja” produce una descompresión o rarefacción de las moléculas cercanas a la tapa.

E: Ah. Entonces cuando la tapa está vibrando produce sucesivas compresiones y rarefacciones del aire alrededor de ésta.

J: Exactamente. Y esos estados de compresión y rarefacción se propagan. Es decir que viaja, se alejan de la fuente que produce el sonido.

E: ¿Cómo? ¿las moléculas se desplazan alejándose de la tapa de la guitarra, como una especie de viento?

J: No, no, no. Nada de eso. Las moléculas que están comprimidas pasan su estado de compresión a sus vecinas y así sucesivamente. Lo que “ viaja” no  son las moléculas, sino los estados de compresión y rarefacción. Igual que las olas en un estanque.

E: A ver. No entiendo bien el ejemplo.

J: Bueno. Supongamos un estanque en calma. ¿Qué ocurre si con un palito agitamos la superficie en un punto?

E: Me imagino que se verán unas olitas circulares que se alejan cada vez más del punto que tocaste con el palo.

J: Excelente. Observemos mentalmente esas olas: Una ola consiste en una “montañita” de agua, seguida de un “vallecito”.

E: ¡Claro! La montañita está por encima del nivel del estanque en reposo y el valle por debajo…

J: ¡Correcto! Y la montañita seguida del vallecito viaja alejándose del punto de excitación.

E: Ah. Viaja la montaña pero no viaja el agua. Si ponemos un corcho el corcho se moverá de arriba a abajo cuando la montaña y el valle pasen pero no se irá con la montaña.

J: Bueno, bueno. Creo que lo tenemos todo resuelto. Lo que ocurre con el sonido es muy similar. Análogamente, el nivel del agua del estanque en reposo es la presión atmosférica. La excitación hecha con el palo es el movimiento de la tapa de la guitarra, o cualquier otra fuente sonora que se te ocurra; las olitas o montañitas son las moléculas comprimidas y los valles son las moléculas descomprimidas.

E: Que por lo visto se alejarán en forma de círculos concéntricos…

J: Bueno, en realidad un poco más. El lago es un plano pero el espacio tiene tres dimensiones. Entonces serán esferas concéntricas que se desplazan.

E:  Es decir esferas que se van agrandando como si fueran olitas de presión en el espacio…

J: Justamente. Así es como se propaga el sonido. Y volviendo al ejemplo del lago, podemos ver que las olas se propagan con una cierta velocidad y…

E: Ah, ésta dejámela que la diga yo… Las olitas de presión en el espacio se propagan también a una velocidad, que debería ser la velocidad del sonido. ¿La acerté?

J: No, no la “acertaste”. La dedujiste, que no es lo mismo. Es exactamente así. El sonido se propaga a la velocidad  del sonido en el aire que es de... ¿lo sabés?

E: …

J: Más o menos 333 metros por segundo dependiendo de la temperatura y la presión. Pero siempre es alrededor de ese valor. Vas entendiendo.

E: Sí. Vimos hasta ahora que el sonido se produce por una vibración, que es un movimiento de un cuerpo alrededor de su posición de equilibrio, que luego se transmite al aire y se producen ondas de presión y rarefacción, que son variaciones de presión alrededor de la presión atmosférica y que estas ondas se desplazan a una cierta velocidad que es la velocidad del sonido.

J: ¡Brillante resumen! Ahora pongamos un oído en algún punto del espacio, inmerso en esas olas (a las que ya, con toda confianza podemos llamar ondas sonoras) y veamos qué pasa.

E: Ahora, entonces tendríamos que ver cómo es un oído por dentro y cómo funciona.

J: Bueno, sí, claro. En realidad le tendríamos que pedir a un médico, o a un audiometrista que nos de una explicación de la anatomía y la fisiología del oído. Pero no necesitamos tanto detalle especializado para el análisis que vamos a hacer ahora. Ante todo yo, como ingeniero me siento capaz de dibujar el esquema de cualquier aparato que conozca pero no me atrevo mucho a hacer un dibujo  decente del corte de un oído. Pero lo podemos encontrar en cualquier enciclopedia.

J: Sin meternos en muchos detalles podemos observar lo siguiente: En primer lugar tenemos al tímpano, que es una membrana flexible…

E: …y que "vibrará" con el sonido…

J: Sí, ya vamos a ver cómo y por qué. Veamos primero la descripción anatómica y luego la fisiología ¿estamos?

E: Sí, Doctor…

(continúa)

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