Propiedades del sonido: amplitud, periodo, frecuencia y longitud de onda

así es como suena una onda de sonido pero cómo se ve esa onda bueno el aire en el cual está viajando luce algo así pero si quieren otra representación visual de una onda de sonido podemos conectar esta bocina a un osciloscopio y veremos esta gráfica decimos que esta forma representa una onda de sonido porque si nos enfocamos en una sola molécula de aire veremos que se mueve adelante y atrás justo como una gráfica de seno o de coseno aquí el eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical representa el desplazamiento de una molécula de aire conforme oscila hacia adelante y hacia atrás esta línea central representa la posición de equilibrio o la posición sin perturbar de esta molécula de aire si subimos el volumen veremos que la oscilación se vuelve más grande y el sonido se vuelve más alto el desplazamiento máximo de la molécula de aire a partir de su posición sin perturbación se le conoce como amplitud tengan cuidado la amplitud no es el desplazamiento total de esta molécula de aire es únicamente el desplazamiento máximo medido a partir de su posición de equilibrio otro concepto clave es el periodo de la onda de sonido el periodo se define como el tiempo que toma a una partícula de aire moverse por completo adelante y hacia atrás una vez le llamamos a este movimiento adelante y hacia atrás como ciclo y el periodo se mide en segundos así que el periodo es el número de segundos que le toma a una partícula de aire completar un ciclo y usamos la letra t mayúscula para representar el periodo si decremento mos el período y el tiempo que le lleva a la molécula de aire moverse adelante y hacia atrás un ciclo completo y el tono del sonido va a cambiar mientras menos tiempo le tome a la molécula de aire oscilar adelante y atrás nosotros escucharemos una nota más alta una idea íntimamente relacionada con el periodo es la frecuencia la frecuencia se define como uno entre el periodo y como el periodo es el número de segundos por oscilación la frecuencia a base del número de oscilaciones por segundo la frecuencia tiene unidades de 1 / segundo y le llamamos 1 / segundo un hertz tiene frecuencias de cientos o incluso miles de hertz por ejemplo esta nota estaba ocasionando que el aire se mueva hacia adelante y hacia atrás 440 ciclos por segundo así que la frecuencia de esta nota es de 440 hertz notas más altas tienen frecuencias más altas y notas bajas tienen frecuencias bajas los humanos pueden escuchar notas tan bajas como de 20 hertz y tan alta es como de 20.000 hertz pero si una bocina hace que el aire oscile hacia adelante y hacia atrás más de 20.000 veces por segundo va a crear ondas de sonido pero que no vamos a poder percibir por ejemplo esta bocina sigue emitiendo una nota pero no podemos escucharla pero un perro sí podría escucharla los perros pueden escuchar frecuencias de hasta 40.000 hertz y otro concepto clave con las ondas de sonido es la longitud de onda de la onda de sonido la idea de una longitud de onda es que cuando el sonido está viajando a través de una región de aire las moléculas de aire se van a comprimir juntas en ciertas regiones y se van a separar entre sí en otras regiones si encontramos la distancia entre dos regiones comprimidas esa será la longitud de esa onda y ya que la longitud de onda es una distancia podemos medirla en metros pero tengan cuidado es común que algunas personas confundan la frecuencia con el periodo el periodo de una onda de sonido es el tiempo que les lleva a una molécula de aire oscilar hacia adelante y hacia atrás una vez la longitud de onda de una onda de sonido es la distancia entre dos regiones de aire comprimido las personas confunden estos términos porque hay una forma alterna de graficar estas ondas de sonido consideren esto antes de que la onda se mueva a través del aire cada molécula de aire va a tener una posición sin perturbación a partir de la bocina que podemos medir en metros este número representa la posición de equilibrio o la posición sin perturbar de esa molécula de aire y conforme la onda de sonido pasa por el aire las moléculas de aire se van a desplazar ligeramente de su posición de equilibrio así que una gráfica alternativa que podemos hacer es la del desplazamiento de la molécula de aire comparada con la ubicación de equilibrio o la posición sin perturbación de esa molécula de aire esta gráfica nos permite ver para un momento particular del tiempo que tanto se ha desplazado esa molécula de aire en esa posición particular del espacio esta gráfica nos muestra que en algunas regiones el aire se desplaza bastante de su posición de equilibrio y en otras regiones el aire casi no se desplaza de esta posición de equilibrio para este tipo de gráficas la distancia entre picos representa la longitud de la onda pero no el periodo ya que estaríamos midiendo la distancia entre regiones de aire comprimido en el espacio así que tengan cuidado para una onda de sonido una gráfica de desplazamiento contra el tiempo representa lo que esa molécula de aire articular realiza en función del tiempo y en estas gráficas la distancia entre picos representa el periodo t pero en una gráfica de desplazamiento contraposición representa una imagen de todas las partículas de aire en un instante particular del tiempo y en este tipo de gráfica la distancia entre picos representa la longitud de onda