Física · 1° año

Ondas y Sonido

Cómo el sonido viaja como una onda mecánica, qué determina si es grave o agudo, fuerte o débil — y cómo algunos animales "ven" con el eco.

¿Qué es el sonido?

El sonido es una onda mecánica: necesita un medio (aire, agua, un sólido) para viajar, porque en realidad es una vibración que se transmite empujando las partículas de ese medio, una tras otra. Por eso en el vacío del espacio no se escucha nada — no hay partículas que transmitan la vibración.

v = f · λ
v = velocidad del sonido — en m/s (≈343 m/s en aire a 20°C)
f = frecuencia — en Hz
λ = longitud de onda — en metros (m)

Tono, intensidad y timbre

Tres características describen cualquier sonido, y cada una depende de algo distinto de la onda:

Cómo reconocer los datos en un problema El oído humano escucha aproximadamente entre 20 Hz y 20.000 Hz. Por debajo es infrasonido (lo usan los elefantes), por arriba es ultrasonido (lo usan los murciélagos y los delfines para ecolocalizarse).

Ejemplo resuelto, paso a paso

Una onda sonora tiene una frecuencia de 440 Hz (la nota "La" musical) y viaja en aire a 343 m/s. ¿Cuál es su longitud de onda?

1Datos

  • ffrecuencia (dice "Hz")440 Hz
  • vvelocidad del sonido en aire (dato conocido)343 m/s

2Fórmula utilizada

Como me piden λ, despejo de la fórmula original:

λ = v / f

3Resolución

Reemplazo cada incógnita por su dato λ = 343 m/s / 440 Hz
Resuelvo la ecuación λ = 343/440 ≈ 0.78 m
Ojo con las unidades: (m/s)/Hz = (m/s)/(1/s) = m — el resultado queda en metros, la unidad de longitud de onda.

4Respuesta

La longitud de onda es λ ≈ 0.78 m

Errores frecuentes

Confundir frecuencia con velocidad del sonido

La velocidad del sonido depende del medio (aire, agua, metal), no de la nota que suena — la frecuencia sí cambia según la nota, pero la velocidad de propagación es una propiedad del medio.

Pensar que el sonido viaja más rápido si es más fuerte

La intensidad (volumen) no afecta la velocidad del sonido — un grito y un susurro viajan exactamente a la misma velocidad en el mismo medio.

Creer que el sonido viaja en el vacío

El sonido necesita un medio material para propagarse — en el vacío del espacio no hay partículas que transmitan la vibración, por eso no se escucha nada ahí, por más "explosiones" que muestren las películas.

Dato freak

En el espacio no se escucha ningún sonido

El sonido es una onda mecánica: necesita un medio (aire, agua, un sólido) para propagarse, porque en el fondo es la vibración de partículas que chocan unas con otras. En el vacío del espacio casi no hay partículas, así que no hay nada que pueda vibrar — por eso una explosión ahí afuera sería completamente silenciosa.

Por eso las explosiones "sonoras" del espacio en las películas de ciencia ficción son puro efecto dramático — físicamente, ese sonido no podría llegar a ningún lado.