Fundamentos de la Física Ondulatoria: Propagación, Parámetros y Fenómenos del Sonido

Las ondas transfieren energía sin transferencia de materia

Las ondas mecánicas tales como las de sonido o las ondas en una cuerda requieren un medio para su propagación, Las ondas electromagnéticas, como la luz y las de radio, no requieren un medio de propagarse.
En las ondas transversales, las partículas del medio se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. En las ondas longitudinales las partículas se mueven de manera paralela a la dirección de la onda. En las ondas superficiales, las partículas se mueven tanto paralelamente como perpendicularmente a la dirección del movimiento de la onda.
La frecuencia de una onda f, es el número de vibraciones por segundo de cualquier punto sobre una onda. El período de la onda es el intervalo de tiempo entre crestas o valles sucesivos.
La distancia más corta entre puntos donde el mismo patrón de la onda se repite se llama longitud de onda, ë.

La velocidad de una onda, la distancia que se propaga la onda en una unidad de tiempo, puede calcularse de la ecuación v = ëf.
La amplitud de la onda representa su máximo desplazamiento desde la posición de reposo o equilibrio. La energía transferida por una onda es proporcional al cuadrado de la amplitud.
El principio de superposición establece que el desplazamiento de un medio debido a la presencia de dos o más ondas, es la suma algebraica de los desplazamientos causados por las ondas individuales.
El resultado de la superposición de dos o más ondas en un medio se llama interferencia. La interferencia no afecta las ondas individuales.
La máxima interferencia destructiva produce un nodo en donde no existe desplazamiento del medio. La máxima interferencia constructiva proporciona un antitodo, una localización de máximo desplazamiento.

Los nodos y los antinodos de una onda estacionaria son estacionarios

La ley de la reflexión establece que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Las ondas se reflejan en una barrera con el mismo ángulo con el cuál incidieron en ella.
El cambio de dirección de las ondas en la frontera entre dos medios diferentes se conoce como refracción.

La deformación de las ondas alrededor del borde de una barrera se conoce como difracción

SONIDOS

Las diferencias que se observan en los sonidos se deben a tres de sus carácterísticas: la intensidad, la altura y el timbre.

La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda

La amplitud es mayor en el sonido + fuerte.

La altura o tono de un sonido depende de la frecuencia de la onda

De manera tal que cuanto mayor es la frecuencia de la vibración, el sonido es más agudo.
La carácterística que permite al oído reconocer un mismo sonido producido por instrumentos distintos, se llama timbre.
El timbre es una mezcla de las vibraciones correspondientes al tono fundamental y a los diferentes armónicos que con distinta amplitud producen las fuentes de emisión o generadores de sonido.

Efecto Doppler:

consiste en la variación de la longitud de onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento. El tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es más agudo que si la fuente se aleja.