¿Se puede romper un cristal con el sonido de la voz?
Popularmente se dice que una voz muy aguda puede romper un cristal durante un canto en opera, por ejemplo. ¿Realmente un sonido, audible o no, puede hacer esto?
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Pues la verdad es que no lo se, teóricamente no, lo que puede dañar el oído al superar el umbral de dolor es la intensidad de la señal y no su frecuencia, una señal de ultrasonidos no es peor que una audible por su frecuencia, de hecho, a bote pronto, yo diría que debe ser menos perniciosa, puesto que el oído humano esta diseñado para entrar en resonancia en las frecuencias audibles.
Piensa en el ejemplo del columpio, ademas de entrar en resonancia al empujar, debes ejercer una fuerza que de al sistema más energía de la que pierde en rozamientos disipandola como calor, aunque entres en resonancia, si la potencia aplicada es menor que la que el sistema es capaz de disipar, este no aumentara su amplitud de oscilación. Hay, por tanto, dos factores para poder romper los enlaces, la frecuencia, que debe ser la misma que de forma natural tienen los enlaces del solido para entrar en resonancia y la potencia de la señal, que debe ser superior a la que el enlace puede disipar.
Pues la verdad es que no lo se, teóricamente no, lo que puede dañar el oído al superar el umbral de dolor es la intensidad de la señal y no su frecuencia, una señal de ultrasonidos no es peor que una audible por su frecuencia, de hecho, a bote pronto, yo diría que debe ser menos perniciosa, puesto que el oído humano esta diseñado para entrar en resonancia en las frecuencias audibles.
Piensa en el ejemplo del columpio, ademas de entrar en resonancia al empujar, debes ejercer una fuerza que de al sistema más energía de la que pierde en rozamientos disipandola como calor, aunque entres en resonancia, si la potencia aplicada es menor que la que el sistema es capaz de disipar, este no aumentara su amplitud de oscilación. Hay, por tanto, dos factores para poder romper los enlaces, la frecuencia, que debe ser la misma que de forma natural tienen los enlaces del solido para entrar en resonancia y la potencia de la señal, que debe ser superior a la que el enlace puede disipar.
Si, piensa que el sonido es una vibración, estas vibraciones pueden transmitirse por un solido, lo que implica que la propia estructura del solido esta vibrando en la frecuencia del sonido.
Ahora imagina las fuerza que mantienen unido el solido como si de muelles se tratara, como sabes, si estiras un muelle y lo sueltas, no vuelve inmediatamente a su posición de equilibrio, sino que durante un periodo de tiempo, oscila alrededor del equilibrio hasta que la energía se disipa en forma de calor. Esa oscilación tendrá un periodo concreto que depende de la fuerza del muelle. Bueno, si te dedicas a empujar el muelle a intervalos iguales a su propio periodo estarás entrando en resonancia (quizás con un columpio lo veas mejor, si tu empujas el columpio cada vez que esta en su punto más alejado del equilibrio, el columpio cada vez sube más, mientras que si escoges otro momento, unas veces empujaras a favor y otras en contra) Bien, si emites un sonido que tiene la misma frecuencia que la de resonancia del solido, las ondas de sonido llegaran a las moléculas del solido justo en el mismo momento de su oscilación propia, cada vez serán oscilaciones más amplias (como en el columpio) hasta que la fuerza que las mantiene unidas sea incapaz de devolverlas a su posición de equilibrio, y el solido se rompe.
Seguramente habrás experimentado alguna vez lo de dar una nota que entra en resonancia con un solido, ocurre cuando al dar una nota concreta, escuchas como un objeto "suena" exactamente con el mismo tono incluso durante un momento después de que te calles. Si consiguieras emitir esa nota con suficiente potencia, podrías romper ese objeto (teóricamente, no todos los materiales valen, porque algunos tienen diferentes fuerzas de cohesión que no tienen la misma frecuencia de resonancia).
Como curiosidad, te contare que casi ningún ejercito del mundo desfila sobre puentes porque en el siglo xviii (creo recordar) la frecuencia de paso de un desfile coincidió con la frecuencia de resonancia del puente ¡Y se cayo! Ahora los puentes se construyen con limitadores de vibración para evitar esto, los puedes ver debajo de grandes puentes, son pilares que no llegan a tocar el puente, pero que actúan como frenos de la vibración si el puente entra en resonancia. También hay unas imágenes increíbles de como un puente si en esos limitadores entro en resonancia a principios del siglo xx por causa de un viento no demasiado fuerte y termino derrumbándose (en las imágenes se ve como el puente oscila con una amplitud de metros antes de caerse, increíble pero cierto.
Ahora imagina las fuerza que mantienen unido el solido como si de muelles se tratara, como sabes, si estiras un muelle y lo sueltas, no vuelve inmediatamente a su posición de equilibrio, sino que durante un periodo de tiempo, oscila alrededor del equilibrio hasta que la energía se disipa en forma de calor. Esa oscilación tendrá un periodo concreto que depende de la fuerza del muelle. Bueno, si te dedicas a empujar el muelle a intervalos iguales a su propio periodo estarás entrando en resonancia (quizás con un columpio lo veas mejor, si tu empujas el columpio cada vez que esta en su punto más alejado del equilibrio, el columpio cada vez sube más, mientras que si escoges otro momento, unas veces empujaras a favor y otras en contra) Bien, si emites un sonido que tiene la misma frecuencia que la de resonancia del solido, las ondas de sonido llegaran a las moléculas del solido justo en el mismo momento de su oscilación propia, cada vez serán oscilaciones más amplias (como en el columpio) hasta que la fuerza que las mantiene unidas sea incapaz de devolverlas a su posición de equilibrio, y el solido se rompe.
Seguramente habrás experimentado alguna vez lo de dar una nota que entra en resonancia con un solido, ocurre cuando al dar una nota concreta, escuchas como un objeto "suena" exactamente con el mismo tono incluso durante un momento después de que te calles. Si consiguieras emitir esa nota con suficiente potencia, podrías romper ese objeto (teóricamente, no todos los materiales valen, porque algunos tienen diferentes fuerzas de cohesión que no tienen la misma frecuencia de resonancia).
Como curiosidad, te contare que casi ningún ejercito del mundo desfila sobre puentes porque en el siglo xviii (creo recordar) la frecuencia de paso de un desfile coincidió con la frecuencia de resonancia del puente ¡Y se cayo! Ahora los puentes se construyen con limitadores de vibración para evitar esto, los puedes ver debajo de grandes puentes, son pilares que no llegan a tocar el puente, pero que actúan como frenos de la vibración si el puente entra en resonancia. También hay unas imágenes increíbles de como un puente si en esos limitadores entro en resonancia a principios del siglo xx por causa de un viento no demasiado fuerte y termino derrumbándose (en las imágenes se ve como el puente oscila con una amplitud de metros antes de caerse, increíble pero cierto.
De lo que cuentas intuyo que cada solido, dependiendo de su densidad o dureza, requiere de una frecuencia distinta. Ahora bien, en caso de frecuencia de ultrasonidos, inaudible para los humanos, ¿dañaría el oído al sobrepasar, creo, el umbral de dolor?
PD La historia del puente derrumbado a los pasos de un ejercito creo haberla oído aunque nunca la entendí hasta tu explicación ;)
PD La historia del puente derrumbado a los pasos de un ejercito creo haberla oído aunque nunca la entendí hasta tu explicación ;)
Antes de acabar, una aclaración. ¿En que se diferencian intensidad, tono y frecuencia (de sonido). Nunca lo pillo del todo.
¿Sigues ahí?
Jorr, si, sigo aquí, esto si que es retrasar una respuesta. Perdón, asuntos personales me han dejado fuera de todo esto de internet.
Bien, diferencias entre intensidad, tono y frecuencia.
Intensidad equivale al volumen, si tu juegas conel mando del volumen de tu tele, varias la intensidad del sonido, todas los demás parámetros sigue igual.
Tono es una forma de describir nuestra capacidad de oír. Nuestro oído no es capaz de diferenciar todas las frecuencias, existen unas concretas que son detectadas como notas puras y otras que consisten en combinaciones. De ahí la escala musical. Bien, el tono es la forma que tenemos de desccribir la frecuencia de un sonido adaptada a nuestra percepción limitada.
La frecuencia es una variable física medible, independiente de que podamos o no percibir una vibración y que mide las veces que una vibración completa un ciclo en un tiempo determinado (normalmente un segundo.
Volviendo al ejemplo del columpio, la frecuencia es el numero de veces que el columpio pasa por uno de los máximos en un segundo (bueno, un segundo sera poco tiempo, mejor un minuto, o mejor 10.
Puedes hacer un experimento muy curioso:
Empuja un columpio y mantén un ritmo estable con una amplitud pequeña (que se levante poco) y cuenta las veces que llega a tu lado en 30 segundos.
Repite el mismo experimento pero con una amplitud grande (levantando mucho el columpio)
Si lo has hecho bien, veras que las frecuencias son casi iguales. El columpio tiene una frecuencia propia, lo que has variado entre ambos casos ha sido la intensidad, introduciendo más energía en el sistema.
Bien, diferencias entre intensidad, tono y frecuencia.
Intensidad equivale al volumen, si tu juegas conel mando del volumen de tu tele, varias la intensidad del sonido, todas los demás parámetros sigue igual.
Tono es una forma de describir nuestra capacidad de oír. Nuestro oído no es capaz de diferenciar todas las frecuencias, existen unas concretas que son detectadas como notas puras y otras que consisten en combinaciones. De ahí la escala musical. Bien, el tono es la forma que tenemos de desccribir la frecuencia de un sonido adaptada a nuestra percepción limitada.
La frecuencia es una variable física medible, independiente de que podamos o no percibir una vibración y que mide las veces que una vibración completa un ciclo en un tiempo determinado (normalmente un segundo.
Volviendo al ejemplo del columpio, la frecuencia es el numero de veces que el columpio pasa por uno de los máximos en un segundo (bueno, un segundo sera poco tiempo, mejor un minuto, o mejor 10.
Puedes hacer un experimento muy curioso:
Empuja un columpio y mantén un ritmo estable con una amplitud pequeña (que se levante poco) y cuenta las veces que llega a tu lado en 30 segundos.
Repite el mismo experimento pero con una amplitud grande (levantando mucho el columpio)
Si lo has hecho bien, veras que las frecuencias son casi iguales. El columpio tiene una frecuencia propia, lo que has variado entre ambos casos ha sido la intensidad, introduciendo más energía en el sistema.
