El so: producció, propagació i característiques

El so

Com es produeix el so?

Que succeeix si fem vibrar un regle o una goma de forma tensa? Aquests sons es perceben millor quan l'extrem del regle és curt o la goma és molt tensa perquè vibren més ràpid. Sempre que hi ha un so és perquè hi ha vibracions o oscil·lacions.

Vibració: és el moviment que fa un cos d'un costat a l'altre de la posició d'equilibri

Oscil·lacions: és una vibració completa, que només va no torna.

La freqüència d'un so és el número de vibracions o oscil·lacions que s'executen en un segon. La frequència s'expressa en oscil·lacions per segon. La unitat per mesurar-la és l'hertz (Hz). Els sons audibles pel ser humà es produeixen quan un cos vibra amb una freqüència compresa entre 20 i 20.000 Hz.

El so necessita un mitjà de transport?

El so no es propaga per buit (vacío). Normalment els sons que escoltem ens arriben a través de l'aire. Quan ens submergim la vibració ens arriben a través de l'aigua. L'aire, l'aigua o el material a través del que ens arriba el so és el medi de propagació.

Recorda: el so es transmet a través dels medis materials, sólids, líquids o gassosos, però mai en el buit. Es produeixen sons audibles quan un cos vibra amb una freqüència compresa entre 20 i 20.000 Hz i existeix un medi de propagació.

Com es propaga el so en el aire

Hi ha en la pressió de l'aire. Un so es propaga en totes direccions sense que hi hagi transport de matèria. Un medi gassós es caracteritza per la seva pressió. Quan més gran sigui el nombre de mol·lècules d'un gas en un espai més petit, major serà la pressió. En el so hi ha unes que modifiquen la pressió de l'aire.

Com perceben el so les nostres oídes

Quan les vibracions de la pressió de l'aire arriben a les nostres oídes, es produeixen vibracions sobre el timpà que es transmeten per la cadena d'ossets i ariben al cargol. Aquí es converteixen en impulsos nerviosos, que en el nervi auditiu capta i envia al cerbell, on es transformen en una sensació sonora.

Ondes, so i música

El so és una vibració que es propaga a través d'un medi. Una vibració que es propaga s'anomena ona. 

Propietats d'una ona

La alçada de la ona s'anomena amplitud, una ona de poca amplitud té poca intensitat de so, i si té molta amplitud té molta intensitat de so.

El to: és el nombre de vegades que vibra per segon, el nombre de vegades que aquesta ona pasa en un segon. Un so agut emet més vibacions per segon i un so greu té una vibració més curta, no vibra tantes vegades.

El timbre: té dos parts, els armonics són els múltiples de la freqüència fonamental del so i la resonancia, que vibren a la mateixa freqüència i la transmisió entre un cos i 

l'altre si coincideixen les seves freqüències o míltiples.

Al final el timbre és la forma en la que un so vibra o resona dins d'una caixa de resonància.

El soroll: es produeix cuan un so té execives freqüències armoniques

Quina és la velocitat de propagació  del so

La velocitat de propagació de les ones sonores depen de les caacterístiques del medi. Aquest ha de ser qualcom elàstis, ha de poder recuperar el seu estat original.

El so es propaga per l'aire a una velocitat de 340 m/s: v=e/t, e=v·t

Característiques del so

Depèn de l'amplitud de la perturvació que es produeix en el mitjà el seu front de propagació d'ona

La intensitat 

La intensitat del so es mesura en bels, encara que la unitat més habtual són els decibels (desena part d'un bel). Com més separem el cos vibrant de la seva posició d'equilibri, és a dir, com més amplitud tingui el moviment vibratori, més fort o intens serà el so produït. La intensitat d'un so es medeix amb l'escala decibèlica.

El to

Es relaciona amb la freqüència de la vibració del so. La escala musical és una freqüència de tons, que depenen del nombre de vibracions que emet l'emisor, poden ser: un so greu- freqüència baixa o un so agut- feqüència alta.

El timbre 

És la suma del to més la resonància, fa referencia a la forma de la ona. És la propietat del so que permet distinguir sons amb el mateix to i la mateixa intensitat emesos per dos cossos diferents.

El so es reflexa: eco i reverberància

Les ones sonores són capaces de contra un obstacle i de retornar a l'emissor, quan això passa es forma l'eco i la reverberància. Quan hi ha un eco s'escolta un so de forma repetida i sembla que ens responguin desde la paret que hi ha a l'altre costat. Per a que es produeixi l'eco hi ha d'ahver una distància mínima de 17 metres entre l'emissor del so i l'obstacle.

v=e/t  //  e=v·t= 340m/s·0'1s=34mteres

El soanr: 

És una aparell instal·lat en alguns vaixells que emet sos cap al fons marí i té un micròfon que recull el retorn del so produït en alguns obstacles en el fons marí. Coneixent la velocitat del so al aigua marina i el temps que triga a reflexar-se el so, es calcula la distància a la que es troba un obstacle o el fons

La reverberació

Quan la distància és menor de 17 metres no es produeix eco, sinó reverberació. En la reverberació no es percebeixen sons reparats, sinó que és un únic prolongat. El so sembla allargar-se.

La contaminació acústica

Els sons per sobre de 100-120 dB, no  només són molestos sinó que poden ser dolorosos. Poden ocasionar problemes psicològics, irritabilitat, estrés, baix rendiment i desconcentració escolar. 

Mesures que podem adoptar davant el soroll: mesures pasives- intentan amortiguar el soroll, sense eliminar el focus sonor o poden ser mesures actives- intenten eliminar el focus sonor o aconseguir que faci que emiti menys soroll