Las ondas sonoras son perturbaciones mecánicas producidas al vibrar una fuente sonora. Requieren de un medio elástico, como el aire, el agua o los sólidos para viajar.
Cuando la fuente sonora vibra, se crea una reacción en cadena de las partículas del medio, que comienzan a comprimirse y expandirse generando fluctuaciones locales en la presión y la densidad.
El oído humano percibe estos movimientos como sonidos, siempre que se encuentren dentro de un rango de frecuencia específico de aproximadamente 20 a 20.000 Hz.
Clasificación de las ondas
Las ondas sonoras se pueden clasificar según varios criterios, entre ellos su naturaleza física, su frecuencia y la forma en que se propagan a través de diferentes medios.
Clasificación por su naturaleza física y vibración
Las ondas sonoras se clasifican como ondas mecánicas porque requieren un medio material (sólido, líquido o gas) para propagarse; no pueden viajar a través del vacío. También son ondas elásticas porque dependen de la capacidad del medio para comprimirse y expandirse para transmitir vibraciones.
Dentro de esta clasificación genérica podemos encontrar una clasificación más específica según la naturaleza de su propagación y el medio en el que viajan:
- Ondas longitudinales: en la mayoría de los contextos, las ondas sonoras son ondas longitudinales (también llamadas ondas de compresión), lo que significa que la vibración de las partículas se produce en una dirección paralela a la dirección de propagación de la onda.
- Ondas transversales: si bien el sonido es longitudinal en los fluidos, en los sólidos el sonido también puede propagarse como ondas elásticas transversales.
Clasificación por percepción humana (frecuencia)
Las ondas sonoras se clasifican según si el oído humano puede percibirlas:
- Ondas audibles: son frecuencias que el oído humano normalmente puede detectar, generalmente entre 20 Hz y 20.000 Hz, aunque algunos expertos refinan este rango entre 16 Hz y 16.000 Hz.
- Ondas infrasónicas: estas ondas tienen una frecuencia inferior al rango audible (por debajo de 20 Hz).
- Ondas ultrasónicas: estas ondas tienen una frecuencia superior al rango audible (por encima de 20.000 Hz).
Las ondas sonoras también pueden clasificarse por su intensidad (decibeles) o por el tipo de fuente (fuente puntual frente a fuente lineal), pero esos conceptos los veremos más adelante.
Principios involucrados en las ondas sonoras
Además de la clasificación de las ondas, existen varios aspectos fundamentales sobre la naturaleza física y la percepción de las ondas sonoras que explican cómo interactúan con el mundo que nos rodea.
En primer lugar, la rapidez con la que viaja el sonido no es constante y depende totalmente del material a través del cual se desplaza. Un mismo sonido viajará más rápido en los sólidos, luego en los líquidos y será más lento en el aire.
Además, para que el sonido se propague, el medio deberá ser elástico. Un cuerpo totalmente rígido no permitirá la transmisión de vibraciones, y en el vacío el sonido simplemente no existirá