El sonido es una onda que se transmite por el aire o por cualquier otro material. Se llama por tanto onda mecánica u onda material. Es necesario el material, si no hay material, no hay sonido.
Volviendo a las ondas, una onda es una perturbación en un medio. Es lo que pasa en el agua cuando tiramos un objeto, que aparecen unos círculo que se van haciendo cada vez más grandes. Eso es la onda propagándose.
Sin embargo, no son iguales las ondas del agua que las del aire con el sonido. La piedra que tiramos perturba el agua de arriba a abajo, pero la onda se propaga hacia los lados, perpendicularmente (onda transversal). En el sonido, la perturbación y la propagación tienen la misma dirección (onda longitudinal). Es como un muelle que estiramos y soltamos. Empieza a oscilar en la misma dirección que hemos estirado (perturbado). El sonido en el aire va por ondas de presión. Cuando generamos sonido, al hablar por ejemplo, hacemos que la presión del aire varíe de forma cíclica (en un mismo punto la presión aumenta hasta un máximo, luego empieza a disminuir y luego vuelve a aumentar, repitiendo ese ciclo mientras dure el sonido). Esas diferencias de presión se van transmitiendo hasta llegar a nuestro tímpano, que las registra y genera una señal que manda al cerebro para que interprete.
Una de las magnitudes propias de las ondas es la frecuencia, que es el número de repeticiones por segundo. Por ejemplo, en el caso de la piedra y el agua, la frecuencia sería las veces que el agua de un punto en concreto de la superficie sube y baja dividido por el tiempo que estamos contando. En el caso del sonido, sería las veces que el aire cambia de presión como se ha descrito antes partido el tiempo. La frecuencia es lo que mide cómo de agudo o grave es el sonido. A mayor frecuencia, más agudo, y a menor frecuencia, más grave.
Otra magnitud muy relacionada con la frecuencia es la longitud de onda, que es la distancia que hay entre dos crestas (en el caso del sonido, las crestas son donde la presión es mayor).
Otra magnitud imporante, aunque ahora no nos interesa, es la amplitud, que es lo que determina el volumen de sonido. En nuestro caso particular, tiene relación con la diferencia que hay entre la presion máxima y la mínima. Cuanto mayor sea, más volumen, y vicecersa.
Ya entrando en el efecto Doppler, este es la variación de frecuencia que se produce entre la onda que se emite y la onda que se recibe, debido a que el emisor se esté moviendo respecto al receptor. Para entender por qué se produce esto, mirar estas imágenes.
El emisor emite siempre con las misma frecuencias (y por tanto misma longitud de onda). En este caso, el camión está parado respecto al hombrecillo de la imagen. Entonces el sonido que le llega tiene la misma longitud de onda (y por tanto frecuencia) que el que emite el camión, por lo que no hay variación en el tono. Ahora veamos que pasa si el camión se está moviendo.
Cuando el camión emite una cresta (la cresta es la mayor presión, valle es la menor presión), no lo hace desde el mismo sitio que la anterior, sino un poco más delante, por lo que hay menos distancia entre unas crestas y otras, es decir, menor longitud de onda, y por tanto más frecuencia, lo que se traduce en que nuestro hombrecillo recibe un tono más agudo. Cuando el camión se aleja, sucede justo lo contrario. Las crestas están más separadas, mayor longitud de onda, menor frecuencia y un tono más grave.
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