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Las ondas sonoras sonvibraciones mecánicas que se propagan a través de un medio material, como el aire, el agua o sólidos como metales.
Estas vibraciones generan cambios de presión en el medio, lo que produce variaciones en la densidad y la compresibilidad del mismo. En el caso del aire, que es el medio más común para la propagación del sonido, estas variaciones de presión son percibidas por nuestro sistema auditivo como sonido. Las ondas sonoras se caracterizan por su frecuencia (que determina el tono) y su amplitud (que determina la intensidad del sonido).
Propiedades
A diferencia de las ondas electromagnéticas, que siempre se transmiten de manera transversal, las ondas sonoras se transmiten de manera transversal y longitudinal en sólidos y de manera longitudinal en líquidos. Esto se debe a un fenómeno más complejo de los sólidos, llamado módulo de cizalladura ó módulo de elasticidad transversal.
Ya mencionado anteriormente, las ondas sonoras (y las ondas en general) cuentan con 2 importantes propiedades que nos permiten caracterizarlas.
- Frecuencia: La frecuencia de una onda sonora se refiere a la cantidad de ciclos completos que la onda realiza en un segundo y se mide en hercios (Hz). En el contexto del sonido, la frecuencia determina el tono, es decir, si un sonido es grave o agudo. Por ejemplo, las frecuencias más bajas corresponden a sonidos graves como el ruido de un trueno, mientras que las frecuencias más altas corresponden a sonidos agudos como el canto de un pájaro. Otro ejemplo es el piano, donde las notas van desde los 27.5 Hz hasta los 4186 Hz.
- Amplitud: La amplitud de una onda sonora se relaciona con la intensidad del sonido y se mide en decibelios (dB). Una amplitud mayor indica un sonido más intenso, mientras que una amplitud menor indica un sonido más suave. Para la medición, se utiliza una escala logarítmica. Es decir, la diferencia de intensidad de 10 dB y 20 dB es un factor de 10, y no de 2.
Desde los 0 dB hasta los 70 dB, el oído humano se considera seguro, mientras que cualquier sonido que exceda este puede poner en riesgo la capacidad auditiva.
Ecuación de onda sonora
En una dimensión, la ecuación que modela el movimiento de una onda es
donde 
representa la presión sonora en pascales (Pa), 
la posición en la dirección de las ondas en metros (m), 
la velocidad del sonido, y 
el tiempo en segundos (s).
La solución general de dicha ecuación es dada por
donde 
es la frecuencia angular en radianes por segundo (rad/s), el tiempo en segundo (s), 
el número de onda (la frecuencia de las ondas en cierta distancia) en radianes sobre distancia (rad/m), y 
un coeficiente sin dimensiones, que representa la dirección de propagación de la onda. En 
, se propaga a la derecha, mientras que en 
se propaga a la izquierda, y en 
obtenemos una onda estacionaria.
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Hola, muchas gracias por compartir estos ejercicios. Me parece que en el ejercicio 3 la respuesta es 2.5Hz y no 0.25Hz. Saludos
Hola te agradecemos tu observación, una disculpa y ya se corrigió.
Holiii. Super buenos ejercicios, pero la tres está mal, pues 1÷0.4s es 2.5hz, no 0.25
Hola te agradecemos tus observaciones y una disculpa, ya se corrigió.
Corrígeme si me equivoco, pero en el 8 el recorrido sería la mitad (600m) , puesto que tarda 1s en llegar al fondo del lago y otro segundo en volver y ser recibida. Un saludo
Hola, me encantaría poder resolver tu dudad, pero necesito que me digas de que tema es tu ejercicio, pues a mi me señala que es un ejercicio de ondas aplicado a un tren de carga y tu mencionas un lago, lo cual me crea dificultades.
La nota musical tiene una frecuencia de 440Hz y tiene una velocidad de 340 m/s en el aire . Calcula su longitud
la 1 esta mal
Hola, disculpa pero podrías señalar porque esta mal, pues no encontré el error.