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Lo que se preguntan sus alumnos de 3º de la ESO – XX: ¿Por qué si ponemos el oído encima de la mesa y damos un golpe por debajo, escuchamos el sonido más fuerte?




Nuestro alumno de hoy se pregunta: ¿Por qué si ponemos el oído encima de la mesa y damos un golpe por debajo, escuchamos el sonido más fuerte? (sic)

Si alguien no ha hecho el experimento, éste es el momento de hacerlo:

  1. Sentaos en una silla, erguido, y dad un golpe con los nudillos por debajo de la mesa. Tomad nota de cómo suena.
  2. Acercad la oreja a la mesa, pero sin tocarla. Volved a dar el golpe. ¿Cómo suena? Debería sonar más o menos igual.
  3. Ahora tocad con la oreja la mesa, apoyándola fuertemente contra la mesa. Volved a dar el golpe. ¿Cómo suena? Debería sonar muuucho más fuerte.
¿Por qué ocurre esto?

Vamos a empezar nuestra respuesta explicando cómo funciona el caso “normal”, el caso de referencia, es decir, cuando damos el golpe a la mesa estando sentados erguidos.

El sonido no es más que la vibración de las moléculas del material. Cuando damos un golpe a la mesa por debajo con los nudillos, el golpe hace vibrar las moléculas de la madera de la mesa. Primero empiezan vibrando las moléculas que están en contacto con los nudillos, en la parte inferior de la mesa. Esas moléculas chocan contra las demás moléculas de la madera y les transmiten la vibración: es decir, las moléculas originales dejan de vibrar y empiezan a vibrar las moléculas de interior. Esas moléculas chocan con las que hay detrás, y con las siguientes y las siguientes, y así hasta que llegan al extremo superior de la mesa.

Es decir, el sonido se transmite como una onda: la excitación de unas moléculas se transmite a las moléculas adyacentes. Se le puede aplicar todos los estudios que se hace a las ondas: difracción, refracción, reflexión,… No puedo dibujarlo mejor de lo que lo ha hecho el blog de El sonido en nuestra vida, así que no voy a intentarlo: la siguiente animación muestra cómo la vibración va pasando de molécula en molécula.

Propagación del sonido (Sound Stereo Class, licencia desconocida, http://elsonido-ennuestravida.blogspot.com.es/2015/09/como-lo-podemos-definir-desde-un-punto.html)

¿Qué ocurre cuando esa vibración llega a la parte superior de la mesa, cuando se acaba la madera? Lo que ocurre es que las moléculas de madera transmiten su vibración a las moléculas del aire que hay encima. Y una vez esa vibración llega al aire, se va propagando por él más o menos de la misma manera que se propagaba por la madera: unas moléculas chocan con las que hay al lado y estas se ponen a vibrar, chocando a su vez con las siguientes y las siguientes… así hasta que la vibración llega hasta el aire que hay en nuestros oídos. De nuevo, la siguiente animación de El sonido en nuestra vida muestra muy bien cómo se propaga el sonido en el aire.

Propagación del sonido (Sound Stereo Class, licencia desconocida, http://elsonido-ennuestravida.blogspot.com.es/2015/09/como-lo-podemos-definir-desde-un-punto.html)

Cuando las moléculas de aire que hay en nuestros oídos vibran, chocan contra nuestro oído, haciéndole vibrar también. Seguramente has estudiado la anatomía del oído: el tímpano es la membrana que recoge esa vibración, que la transmite al yunque, el martillo y el estribo (unos huesos pequeñitos que hay en el oído) y de ahí va a la cóclea, que convierte esa vibración en señales eléctricas que se transmiten a través del nervio auditivo hasta el cerebro, que las interpreta como música, voz o lo que sea.

Anatomía del oído humano (Pachu, a través de Wikimedia, cc-by-sa)

¿Entendido hasta aquí? Bien, pues así es como funciona cuando damos el golpe en la mesa y estamos erguidos.

Cuando estamos agachados junto a la mesa, pero sin tocarla, ocurre más o menos lo mismo, solo que el tramo de aire que hay que recorrer es más pequeño.

Sin embargo, cuando apoyamos la cabeza contra la mesa, lo que ocurre es que el sonido no se propaga a través del aire, sino a través de los huesos de la cabeza: las moléculas de la mesa no chocan contra las moléculas del aire, sino contra las moléculas de los huesos de la cabeza, que transmiten la vibración directamente hasta el oído sin pasar por el aire. Los huesos transmiten esas vibraciones mucho mejor que el aire (en general, los materiales más densos, al estar sus moléculas más próximas, transmiten el sonido mejor y más rápido) y por eso lo oímos más fuerte.

O dicho de otro modo: el aire transmite el sonido muy mal; cuando el sonido tiene que propagarse por el aire se atenúa mucho, por eso cuando el sonido tiene que “saltar” a través del aire, se oye más débil. Incluso el tipo de aire es importante: por ejemplo, si estamos en alta montaña, donde el aire es menos denso, el sonido se transmite peor, se oye más débil.

Vamos ahora a cambiar un poco el experimento. Si tienes un diapasón a mano es lo mejor, pero si no, puede hacerlo con un tenedor. Debes “pellizcar” sus dientes de modo que al soltarlos bruscamente, vibren. Practica varias veces hasta oír como suena. Cuando lo hayas logrado y seas capaz de hacerlo con soltura, apoya el mango del tenedor contra el hueso temporal (es el hueso que está junto a la oreja, el que apoyabas en la mesa, se ve en verde en el dibujo de debajo) y vuelve a pellizcar el tenedor. Es difícil hacerlo, porque tienes que hacerlo a la vez sujetas el tenedor contra tu cabeza… pero si lo logras, notarás cómo el sonido se oye un poquito más fuerte y distinto.

Hueso temporal (Anatomography, a traves de Wikimedia, cc-by-sa)

Este es el motivo de que cuando oímos nuestra voz grabada nos suene rara. Cuando hablamos, nosotros no nos oímos a nosotros mismos a través del aire, sino que el sonido pasa por la garganta y viaja hasta el oído a través de los huesos de la cara. En cambio, cuando nos grabamos y nos volvemos a escuchar recibimos el sonido a través del aire, mucho más parecido a como nos oye el resto de la gente.  

Sobre el autor:

J ( )

 

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