Mapa Mental de Ondas Sonoras
El sonido es una vibración ordenada que viaja por la materia. Es una onda mecánica, por lo que necesita aire, agua o un sólido para propagarse y no puede viajar en el vacío. Es además una onda longitudinal: las partículas del medio no suben y bajan, sino que van y vienen en la misma dirección en que avanza la onda, formando zonas de compresión donde están muy juntas y hay más presión, y zonas de rarefacción donde están separadas y hay menos presión.
Todo sonido se describe con tres medidas básicas conectadas entre sí. La frecuencia (f) es cuántas vibraciones ocurren por segundo y se mide en hercios (Hz); el periodo (T) es el tiempo de una vibración completa y cumple T = 1/f; la longitud de onda (lambda) es la distancia entre dos compresiones seguidas en metros; y la velocidad de propagación (v) es qué tan rápido avanza la perturbación. La relación clave es v = lambda por f, por lo que a mayor frecuencia corresponde una longitud de onda más corta.
La velocidad del sonido depende del medio: viaja más rápido si las partículas están más juntas y unidas. En aire a 0°C es de unos 331 m/s, en aire a 20°C de unos 343 m/s, en agua de unos 1480 m/s y en acero de unos 5000 m/s. En aire además depende de la temperatura según v ≈ 331 + 0.6 por T, por eso en un día caluroso llega un poco más rápido.
Cada sonido suena distinto por tres cualidades: el tono, si es grave o agudo y depende de la frecuencia; la intensidad, si es suave o fuerte, depende de la energía y se mide en decibeles con beta = 10 por log(I/I0); y el timbre, la huella que distingue una guitarra de una voz y depende de la forma de la vibración. Solo oímos entre 20 Hz y 20000 Hz. Por debajo está el infrasonido y por encima el ultrasonido. Un ejemplo típico es el La de 440 Hz, cuya longitud de onda en aire a 20°C es lambda = 343/440 ≈ 0.78 m.