Fisica General Burbano

PERCEPCIÓN DEL SONIDO 387
nes de la varilla se transmiten al émbolo E que cierra el tubo T. El gas del interior
del tubo entra en vibración produciéndose ondas estacionarias; en los nodos
de ellas se forman montoncitos de un polvo fino, que previamente se habrá
introducido en el tubo. La posición de la pared A se puede modificar para que
exista «resonancia» entre el tubo y la varilla.
Por haberse formado vientres en sus extremos y un nodo en el centro, la longitud
de la varilla es:
Fig. XVII-50.– Tubo de Kundt.
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siendo c la velocidad de propagación del sonido en la sustancia sólida que forma la varilla y n la
frecuencia de la nota emitida.
La distancia entre dos montoncitos de polvillo en el interior del tubo (distancia entre dos nodos
consecutivos) es:
siendo c′ la velocidad del sonido en el gas que llena el tubo. Por cociente, obtenemos:
Si el gas que llena el tubo es aire, su velocidad c′ ya es conocida; medidos L y L′ se puede determinar
la velocidad c, en la sustancia sólida.
Conocida ya la velocidad del sonido en la varilla, podremos determinar velocidades en los gases
o líquidos, sin más que repetir la experiencia llenando el tubo de diversos gases o líquidos; en
este último caso el polvillo que se emplea es de limaduras de un metal.
Actualmente para medidas en gases se sustituye la varilla por un altavoz excitado mediante un
generador (oscilador de audiofrecuencia) con el que variar la frecuencia a voluntad.
El tubo de Kundt es muy empleado para medir la influencia sobre la velocidad del sonido de
factores ambientales como la temperatura o la humedad relativa, e incluso para la medida de la
constante adiabática g de un gas.
XVII – 41. Diapasón
Es una varilla metálica doblada en forma de U y sujeta por su centro. En sus extremos se forman
vientres y en el centro nodo. El sonido es casi puro ya que únicamente el primer armónico es
algo sensible.
Conocida la frecuencia de un diapasón se puede determinar muy sencillamente la velocidad
de propagación del sonido en el aire, mediante el dispositivo esquematizado en la Fig. XVII-51.
Disponemos de un tubo de vidrio (A), comunicado por medio de un tubo de goma, con un depósito
con agua (D). Subiendo éste hacemos que el agua llegue hasta la parte superior del tubo. En
las proximidades de su boca colocamos un diapasón vibrando que emite una nota de frecuencia
(n) conocida. Hacemos descender el agua hasta que se perciba resonancia (una mayor intensidad)
en el tubo de vidrio; medimos la longitud L de la parte vacía y con estos datos se puede calcular la
velocidad de propagación del sonido en el aire.
PROBLEMAS: 84al 88.
XVII – 42. Oído humano
L
l
= =
2
l
L′ = ′ =
2
L c
L′ = c′
1 c
n = ⇒ c = 4Ln
4 L
J) PERCEPCIÓN DEL SONIDO
Las vibraciones longitudinales del aire, penetran por el «pabellón de la oreja» (P)
(Fig. XVII-52); continúa la propagación de las ondas por el «conducto auditivo externo»
(C) hasta llegar a la «membrana del tímpano» (T) que «azotada» por el aire vibrante,
entra, a su vez, en vibración; ésta es transmitida por la cadena de huesecillos (martillo,
yunque y estribo (1, 2 y 3)) a la membrana que cierra la «ventana oval» (O) la cual
transmite, a su vez, al líquido linfático que llena el «caracol» (CA), situado en el «oído
interno».
Desarrollando el caracol, es decir, estirando su espiral y en una de sus partes, se
compone, muy esquemáticamente, de un conducto, uno de cuyos límites (pared inferior
de la figura) es la «membrana basilar» (MB) la cual tiene unas 20 000 fibrillas de diversas
longitudes (0,04-0,5 mm), que (unas u otras) entran en vibración, en resonancia
con las vibraciones de la ventana oval y del líquido linfático; estas fibrillas agitan a las
1
2
1
2
c
n
c′
n
Fig. XVII-51.– Para la determinación
de la velocidad de propagación del
sonido en el aire.
Fig. XVII-52.– Receptor humano del sonido: el
oído.