NO ME SALEN
EJERCICIOS RESUELTOS DE FÍSICA Y BIOFÍSICA
Ondas - Sonido

 

 

Ejercicio 2.7 - Las ondas sonoras se propagan en el aire a 344 m/s. Los sonidos audibles tienen una frecuencia comprendida entre 20 y 20.000 ciclos por segundo. ¿Cuál es el intervalo de longitud de onda de estos sonidos?

 

Ejercicio más tonto no resolví nunca en mi vida... vamos a ver si podemos sacarle algún provecho. La longitud de onda más larga, λL, se corresponde con la frecuencia más pequeña (sonido grave); y la longitud de onda más corta, λC, con la frecuencia más alta (sonido agudo). Los extremos del rango será:

λL = v / fmín = 344 m/s / 20 s-1

λC = v / fmáx = 344 m/s / 20.000 s-1

Por lo tanto, el intervalo de longitudes audibles será:

   
         0,0172 cm < λ < 17,2 m  
   

¿Y qué nos dice esto? Nos dice que los sonidos graves se comportan de una manera y los agudos de otra. Cuanto más corta es una longitud de onda (o sea, cuanto más agudo un sonido) más rápidamente se atenúa por los obstáculos del medio; le cuesta más viajar y llegar hasta nuestros oídos. Cuando escuchamos una música lejana son más intensos los graves que los agudos. Si estamos cerca, en cambio los agudos parecen más penetrantes e intensos.

Los sonidos graves, con sus ondas largas, son capaces de sortear obstáculos, doblar la esquina, entrar por la ventana y subir la escalera caracol y meterse en el dormitorio. Un sonido montado en una onda larga viaja como en rayos de goma, flexibles, ubicuos...

En cambio, los sonidos agudos, que viajan en ondas de longitud corta... cualquier obstáculo los apantalla dejando una sombra de silencio. Sus rayos de sonido son menos flexibles, les cuesta más pegar una curva y llegar hasta el tímpano.

Cuanto más corta es una longitud de onda más recto se comporta su rayo. Tanto es así que los ultrasonidos (ondas más cortas que las audibles), llegan a comportarse prácticamente como ondas luminosas, con las que se puede ver, o crear imágenes.

   

Los mueciélagos, por ejemplo -que son casi ciegos a la luz-, "ven" perfectamente con sus emisiones y rebotes de ultrasonido de unos 80.000 Hz, y las imágenes sonoras que construyen en el cerebro son tan precisas que pueden cazar polillas o sortear cualquier tipo de obstáculos en pleno vuelo.

  Un objeto se vuelve obstáculo para una onda cuando tiene el tamaño aproximado media longitud de onda.
La tecnología también ha hecho uso de esa direccionalidad rígida del ultrasonido en la exploración el interior del cuerpo humano (con la conocida técnica llamada ecografía), y unas decenas de usos más.    
     
Desafío: ¿Cuál es el menor detalle que puede observarse en una ecografía obstétrica, que utiliza utiliza una sonda ultrasónica de 3,5 a 5,0 MHz?  
   
Algunos derechos reservados. Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización mar-09. Buenos Aires, Argentina.