La Resonancia. Infrasonico y Ultrasonico.

La Resonancia.

Los cuerpos elásticos tienen ciertas frecuencias naturales de vibración que son características del material y de las condiciones límite (de frontera). Una cuerda tensa de una longitud definida puede producir sonidos de frecuencias características. Un tubo abierto o cerrado también tiene frecuencias naturales de vibración.

Siempre que se aplican a un cuerpo una serie de impulsos periódicos de una frecuencia casi igual a alguna de las frecuencias naturales del cuerpo, éste se pone a vibrar con una amplitud relativamente grande. Este fenómeno se conoce como resonancia o vibración simpática.

Un ejemplo de resonancia es el caso de un niño sentado a un columpio. La experiencia indica que la oscilación puede ser puesta en vibración con gran amplitud por medio de una serie de pequeños empujones aplicados a intervalos regulares. La resonancia se producirá únicamente cuando los empujones estén en fase con la frecuencia natural de vibración del columpio. Una ligera variación de los pulsos de entrada dará como resultado una vibración pequeña o incluso ninguna.

El refuerzo del sonido por medio de la resonancia tiene múltiples aplicaciones, así como también buen número de consecuencias desagradables. La resonancia en una columna de aire en un tubo de órgano amplifica el débil sonido de una vibración de un chorro de aire vibrante. Muchos instrumentos musicales se diseñan con cavidades resonantes para producir una variedad de sonidos. La resonancia eléctrica en los receptores de radiopermite al oyente percibir con claridad las señalesdébiles. Cuando se sintoniza la frecuencia de la estación elegida, la señal se amplifica por resonancia eléctrica. En auditorios mal diseñados o enormes salas de concierto, la música y las voces pueden tener un sonido profundo que resulta desagradable al oído. Se sabe que los puentes se destruyen debido a vibraciones simpáticas de gran amplitud producidas por ráfagas de viento.

El Sonido Infrasonico.

El sonido infrasónico es el sonido que esta por debajo de la capacidad auditiva del hombre, técnicamente 20Hz, aunque la gran mayoría de adultos será difícil que escuchen por debajo de 40Hz.
Sin embargo cuando el sonido infrasónico, tiene una amplitud lo suficientemente grande, lo podremos notar, ya que sentiríamos como si nos agitasen. Si alguna vez alguien ha visto el despegue de una nave espacial, te dirá que toda la tierra vibra, eso es sonido infrasónico!!!.
El sonido infrasónico es una onda de sonido muy larga, esta onda puede pasar a través de bosques, edificios e incluso montañas. Por ejemplo si nos quedamos con el ejemplo del despegue de una nave espacial, estas crean al despegar una onda de sonido muy, muy baja de aproximadamente 0.02Hz, y tarda alrededor de 20 minutos en llegar desde Kennedy, Florida hasta la base aérea de Longley, Virginia. Pues bien, esta señal ira viajando alrededor de la tierra hasta que se disipa debido a la atenuación. Animales que producen este tipo de sonido incluyen: elefantes, ballenas, caimanes, hipopótamos, rinocerontes, jirafas, leones, okapi, y diferentes pájaros. Había un pensamiento común, y era que se creía que tan solo los animales de grandes dimensiones producían sonido infrasónico, aunque se ha demostrado que también los de pequeñas dimensiones producen este sonido y probablemente hay muchos que no lo sabemos todavía. Fauna Communications se especializa en el estudio de este tipo de sonido, el sonido infrasónico.

El Ultrasonido.

El ultrasonido es el sonido que ocurre por encima de la capacidad auditiva del hombre, o por encima de 20,000Hz. Animales que se comunican con sonido ultrasónico, incluyen a los DELFINES, murciélagos, muchos pájaros e insectos.
Las ondas ultrasónicas son ondas cortas que rebotan en árboles, rocas etc… Es por esto que los murciélagos y delfines usan este tipo de señales para la eco-colocación. Este es un campo muy interesante de la bioacústica, y en la cual Fauna Communications esta muy interesada.

Aplicaciones de los Infrasonidos.

La principal aplicación de los infrasonidos es la detección de objetos. Esto se hace debido a la escasa absorción de estas ondas en el medio, a diferencia de los ultrasonidos, como veremos. Por ejemplo una onda plana de 10 Hz se absorbe cuatro veces menos que una onda de 1000 Hz en el agua. El inconveniente es que los objetos a detectar deben ser bastante grandes ya que, a tales frecuencias, la longitud de la onda es muy grande lo cual limita el mínimo diámetro del objeto. Como ejemplo diremos que un infrasonido de 10 Hz tiene una longitud de onda de 34 m en el aire, luego los objetos a detectar deben tener un tamaño del orden de 20 m en el aire y 100 m en el agua.

La comunicación de los elefantes.

Ejemplo de aplicaciones de las ondas ultrasónicas se encuentran en el mundo animal y la comunicación entre individuos de una misma especie. El ejemplo más representativo y más importante lo tenemos en los elefantes. La evolución ha hecho que estos animales emitan infrasonidos, dado que estos no se ven afectados cuando atraviesan gigantescas selvas y llanuras y les permite comunicarse a grandes distancias. Así, las hembras pueden avisar a los machos de que se encuentren lejos de ellas, que ya están listas para aparearse, o un grupo puede avisar a otro donde pueden encontrar alimentos. Se ha comprobado que la comunicaciones acústicas de este tipo permiten localizar con gran precisión la fuente de la señal, tanto en tiempo como espacio.

¿Cómo es posible que los elefantes aprecien los infrasonidos? La clave está en la distancia entre sus oídos: Los animales con cabezas pequeñas, que por tanto tienen los oídos más cercanos, pueden oír sonidos de frecuencias más altas que aquellos con oídos más separados; esto se debe esencialmente a las longitudes de onda ya que percibimos sonidos con longitudes de onda del tamaño de nuestro cuerpo aproximadamente. A partir de esto, dado que los infrasonidos tienen longitudes de onda grandes, podemos concluir que los elefantes pueden oír y producir este tipo de ondas sonoras debido a que poseen una cavidad bucal y craneal bastante grande.

Los elefantes se agrupan en familias que son coordinadas a través de infrasonidos en varios kilómetros a la redonda. Algunas de estas llamadas, las más fuertes (116 dB y una frecuencia entre 12 y 35 Hz), comunican la necesidad de reproducirse tanto de machos como de hembras, las cuales pueden ser contestadas por individuos alejados hasta cuatro kilómetros. Pero no sólo lo utilizan para la reproducción sino también para acordar la hora de amamantar a las crías o el recorrido de un paseo.