Acústica
Escuchamos música y oímos sonidos en nuestra vida cotidiana, ya sea la música de nuestro coche o el sonido que hace la aspiradora al encenderla. Sin embargo, el sonido y la música no son un concepto sencillo en física. Hay muchos temas y bajo ellos hay subtemas. Entre estos temas se encuentran las ondas, que es en lo que nos centraremos hoy. Las ondas sonoras se crean muy fácilmente, de hecho las creamos todos los días. Se pueden crear golpeando dos ollas, porque al chocar las ollas entre sí se crean vibraciones. La música también se puede crear de una forma más compleja. La música se hace repitiendo sonidos en un patrón. Aunque no lo veamos, las ondas transportan energía. El sonido tiene ondas y estas ondas pueden ser
Galileo Galilei fue uno de los científicos que estudió el sonido durante el año 1500 (“sonido”). Algunos dicen que es uno de los más grandes científicos, especialmente en el tema del sonido. La gente afirma esto porque Galileo fue capaz de demostrar que el tono de un sonido se calculaba por la frecuencia con la que pasaban las ondas sonoras (“sonido”). Aunque Galileo Galilei hizo una gran contribución a la comprensión del sonido, no fue el único que contribuyó a los descubrimientos. Leonardo DaVinci fue uno de los que más contribuyó a estos descubrimientos. En particular, descubrió que el sonido se mueve en ondas (“sonido”). Otro contribuyente importante fue Marin Mersenne, que fue el primer hombre que calculó con éxito la velocidad del sonido mientras viajaba por el medio, el aire (“sonido”). La persona que descubrió que un medio era indispensable para las ondas sonoras, fue Robert Boyle (“sonido”). Otro científico importante que no sólo contribuyó a los estudios del sonido fue Sir Isaac Newton. Aprendió que la velocidad de todo sonido se veía afectada por el medio por el que viajaba (“sonido”). También aprendió otros aspectos de los medios y cómo afectan al sonido. El último científico del que hablaré es Daniel Bernoulli, y realizó descubrimientos sobre las frecuencias
Quién descubrió la velocidad del sonido
En la fisiología y la psicología humanas, el sonido es la recepción de dichas ondas y su percepción por el cerebro[1]. Sólo las ondas acústicas que tienen frecuencias comprendidas entre unos 20 Hz y 20 kHz, la gama de frecuencias del audio, provocan una percepción auditiva en los seres humanos. En el aire a presión atmosférica, representan ondas sonoras con longitudes de onda de 17 metros (56 pies) a 1,7 centímetros (0,67 pulgadas). Las ondas sonoras por encima de 20 kHz se conocen como ultrasonidos y no son audibles para el ser humano. Las ondas sonoras por debajo de 20 Hz se conocen como infrasonidos. Las distintas especies animales tienen rangos de audición diferentes.
La acústica es la ciencia interdisciplinaria que se ocupa del estudio de las ondas mecánicas en gases, líquidos y sólidos, incluyendo la vibración, el sonido, los ultrasonidos y los infrasonidos. Un científico que trabaja en el campo de la acústica es un acústico, mientras que alguien que trabaja en el campo de la ingeniería acústica puede llamarse ingeniero acústico[2] Un ingeniero de audio, por otro lado, se ocupa de la grabación, manipulación, mezcla y reproducción del sonido.
Física del sonido
Antes de que se descubriera que el sonido viajaba en forma de ondas, durante años mucha gente estaba desconcertada y sentía curiosidad por saber cómo podíamos oír lo que oíamos. Todo esto cambió cuando algunos de los científicos más notables descubrieron cómo viaja el sonido.
Uno de los primeros en afirmar que el sonido viajaba en ondas fue el filósofo griego Aristóteles. Aristóteles afirmó que la calidad del sonido no cambiaría y viajaría hasta donde llegaran las ondas.
El físico italiano Galileo fue el primer científico que registró la relación entre la frecuencia de la onda y el tono que produce. Dado que las ondas sonoras producidas por los instrumentos musicales varían de tono, éste fue un descubrimiento muy significativo. Llegó a esta conclusión tras tomar un cincel y rasparlo contra una placa de latón. A partir de ahí, empezó a observar que el tono del chirrido variaba directamente con la separación de los surcos, que se crean a partir del contacto entre el cincel y la placa de latón.
Ahora que se sabía que el sonido viajaba a través de las ondas, se quería saber a qué velocidad exacta viajaban estas ondas sonoras. Marin Mersenne, matemático francés, fue la primera persona en registrar la velocidad del sonido al viajar por el aire en el año 1640. A medida que la tecnología fue mejorando, se demostró que la velocidad del sonido de Mersenne tenía un error de menos del 10%. Aunque el 10% puede parecer un gran error para este tipo de información, sus hallazgos son bastante impresionantes teniendo en cuenta la falta de tecnología de su época.
Historia de las ondas sonoras
Como científico, da Vinci se interesó por el modo en que el sonido se mueve a través de los distintos materiales. A menudo se le atribuye el descubrimiento de que el sonido viaja en forma de ondas, lo que permitió a Galileo descubrir posteriormente más propiedades de las ondas sonoras. Da Vinci se interesó especialmente por la acústica submarina, y descubrió esta ciencia en 1490, cuando introdujo un tubo en el agua y pudo detectar vasos por el oído.
Da Vinci no sólo se interesaba por la logística del sonido y su desplazamiento, sino que también era músico. Da Vinci tocaba varios instrumentos, entre ellos la lira da braccio, un tipo de lira que solían utilizar los poetas-músicos italianos para acompañar sus recitaciones de poesía. Su interés por la acústica le permitió inventar nuevos instrumentos y mejorar los existentes.
En el Manuscrito de Madrid II, Leonardo representa una campana que se golpea con dos martillos en su base y una palanca con cabezas accionadas mecánicamente para alterar el tono de la campana. Da Vinci sabía que la campana puede producir diferentes sonidos en diferentes regiones, y que al amortiguar otras regiones con las cabezas de la palanca, la campana puede producir múltiples tonos diferentes. La campana aparece un total de 40 veces en los escritos de Leonardo.