¿De qué forma se propaga el sonido en el aire?
En primer lugar estudiaremos las dos formas en que podría propagarse el sonido: ondas o tal vez partículas. Las partículas se pueden imaginar como pelotas microscópicas, perfectamente elásticas, emitidas por el foco sonoro y que se desplazan como balas de goma de una hipotética ametralladora. Rebotan en las superficies lisas y se comportan, en cierto modo, de forma convencional.
Cuando llegan a nuestros tímpanos. los golpean produciendo la sensación de sonido. Así llegan a la Tierra las partículas materiales emitidas por el Sol: pueden desplazarse por el espacio vacío (una región de espacio del que se ha extraído el aire), conservando su identidad. Pero como el sonido no se transmite por el vacío. Además pasa a través de paredes e incluso viaja largas distancia por metales: recordemos las películas del Oeste, en las que los asaltantes de trenes pegaban el oído a la vía para escuchar la llegada del tren mucho antes de que apareciese en la lejanía. Por todo ello debemos concluir que la naturaleza del sonido no es la propia de las partículas.
La otra forma de transmisión es por medio de ondas. Consisten éstas, como se verá más adelante, en movimientos periódicos del medio material por el que se propagan. Dependiendo de la dirección en que oscile el medio las ondas se clasifican en transversales y longitudinales.
La forma en que se propaga una onda es un poco misteriosa. Podemos fabricar una onda transversal dando una sacudida seca en una cuerda tensa.
La deformación que producimos por medio de la sacudida (paquete de ondas), se propaga a lo largo de la cuerda sin que el material que forma la cuerda se desplace. Cada punto de la cuerda oscila simplemente en torno al punto de equilibrio.
Ocurre lo mismo si producimos ondas "sinuosoidales" viajeras en una cuerda muy larga. Éstas se forman desplazando verticalmente el extremo de la cuerda hacia arriba y abajo, con un movimiento oscilatorio uniforme, y se desplazan con velocidad constante a lo largo de la cuerda.
Si pintamos una señal roja en un punto de la cuerda vibrante veremos como el punto oscila hacia arriba y abajo, sin desplazarse a lo largo de la misma.
Si señalamos otro punto con una señal verde, veremos que ambos oscilan de la misma forma, pero retrasándose una respecto de la otra: sus movimientos son desfasados.
Lo importante de este experimento es poner de manifiesto que las ondas se desplazan a lo largo de la cuerda, desde un extremo a otro; para que esto ocurra, la cuerda se mueve de arriba a abajo, sin desplazarse en la dirección de la propagación. Es decir, los puntos de la cuerda sólo realizan movimientos oscilatorios en dirección transversal a la misma. Por ello esta forma de onda se llama transversal.
La distancia entre la posición extrema y de reposo del punto rojo se llama amplitud de movimiento. La distancia entre dos máximos consecutivos de la cuerda recibe el nombre de longitud de onda.
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