Soroll

1995/12/01 Bandres Unanue, Luis Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Recordant això, podem entendre fàcilment el següent fragment que apareix en la novel·la de Jules Verne, “El viatge al centre de la Terra”:

En aquest viatge subterrani dos homes, el professor i el seu nebot, es perden. Finalment, van aconseguir posar-se en conversa a distància i l'entrevista realitzada era:

• Oncle! - vaig cridar jo.
• Quin fill? —després d'un temps que vaig escoltar
• Per a començar, quina és la nostra distància?
• No sé, però no és difícil calcular-ho.
• Tens el teu cronòmetre?
• Sí.
• Presa. Vaig donar el meu nom i mira el segon exacte que marca el cronòmetre quan comences a parlar. Quan el so arribi fins mi, repetiré el nom. Res més sentir la meva resposta, mira de nou el que marca el cronòmetre.
• Ho he entès. La meitat del temps entre el senyal i la resposta indica els segons necessaris perquè el so arribi fins nosaltres. Estàs preparat?
• Sí.
• Ull! Escric el teu nom.

Jo vaig posar l'oïda contra la paret. Res més sentir la paraula “aksel” (el meu nom) vaig repetir i em vaig quedar a l'espera.

• Quaranta segons —va dir el meu oncle—, per la qual cosa el so ha arribat fins mi en vint segons. Com el soroll emet un terç del quilòmetre en un segon, la distància entre nosaltres és d'aproximadament set quilòmetres.”

En el que s'ha dit per Jules Verne es va produir un error de càlcul en utilitzar la velocitat corresponent a l'aire per a mesurar el soroll i en intervals densos és major. No obstant això, podem acceptar-ho per a tenir una aproximació.

Una vegada comprès l'escrit en la novel·la, vostè pot resoldre el següent problema: "Les màquines de vapor antigues talaven el perfum des d'un petit tub de txistu. El txistu d'una locomotora procedent des de lluny es va escoltar un segon i mig després de veure el perfum blanc que emetia pel tub. A quina distància es trobava la locomotora? (atès que la velocitat de la llum és molt major que la del soroll, la considerem infinita)."

Eco

Figura . El so descendirà seguint les _{línies Ca 1} i Cb ₁ i tornarà fins nosaltres una vegada realitzats els camins Ca _{1 a 2 C i Cb 1 b 2} b ₃ C, generant ressò.

El prestigiós escriptor nord-americà Mark Twain ens mostra en un escrit d'humor els maldecaps d'un col·leccionista. Aquest col·leccionista va decidir fer una col·lecció molt especial entre altres, els ressons.

Per a això, i sabent que el ressò es repeteix diverses vegades en alguns llocs, va pensar a comprar tots aquests llocs. “Per a començar va adquirir un lloc en el qual la repercussió de l'estat de Geòrgia es repetia quatre vegades; més tard un altre de sis repeticions a Maryland; un altre de tretze en Mann, un ressò de nou repeticions a Kansas i finalment un altre de dotze en Tennesse, en el qual hi havia un tram de roca derrotat i que necessitava reparació, va resultar barat.

El col·leccionista pensava que seria fàcil fer una reparació adequada, però l'arquitecte encarregat del treball no tenia experiència i tot es va espatllar. Des de llavors és un lloc molt apropiat per a utilitzar-lo com a refugi de sords...”

Tot això narrat per Mark Twain és només un encant. No obstant això, en la Terra hi ha llocs de gran prestigi per a sentir ressons especials, la majoria d'ells a les muntanyes.

Esmentem algunes d'elles. A Anglaterra el ressò al castell de Woodstock repeteix clarament disset síl·labes. El ressò del castell de Derenbourg donava vint-i-set síl·labes, però després de derrocar un mur es muda totalment. Si en el continent hi ha un grup de roques que formen un cercle d'Adersbach de Txèquia i en una zona especial, set síl·labes es repeteixen tres vegades, a escassos passos d'aquesta zona, el so d'un tir no generaria cap ressò.

En un castell situat al costat de Milà, avui destrossat, el ressò d'un tir llançat des d'una finestra especial s'escoltava quaranta vegades i una paraula en veu alta trenta vegades. Però, què és eco? De fet, no és més que un reflex de les ones sonores emeses per nosaltres i que arriben fins nosaltres després de xocar contra alguna cosa. Igual que en el cas de la llum, l'angle d'incidència i l'angle de reflexió dels raigs acústics (el raig de so és la direcció de transmissió de les ones sonores) són iguals.

Mirem ara la figura 1. En ella, nosaltres estem en la base d'una muntanya (punt C) i l'obstacle que reflectirà el soroll està a dalt, per exemple en AB.

El soroll emès per nosaltres anirà per les línies Ca, Cb i Cc-c i després de xocar contra l'obstacle, seguirà sense arribar fins a les nostres oïdes per les direccions a, b i c, per la qual cosa no rebrem cap ressò. Per contra, si la situació és la que es mostra en la figura següent, el so descendirà seguint les línies Ca _{1 i Cb 1} (veure figura 2) i tornarà fins nosaltres una vegada realitzats els camins Ca _{1 a 2 C i Cb 1 b 2} b ₃ C, generant un ressò. La profunditat de la Terra permet que el ressò sigui més clar, actuant com un mirall còncau. Per contra, si la terra fora convexa, el ressò seria més feble i en alguns casos no podríem sentir, ja que la superfície terrestre, igual que un mirall còncau, dispersaria els raigs del so.

Figura . El soroll que emetem nosaltres el farà per les rutes Caa, Cbb i Cccc i no rebrem cap ressò.

Cal tenir una experiència per a trobar ressò. Entre altres coses, per a diferenciar tots dos sons, això és, la qual cosa s'ha rebutjat i el que s'ha reflectit, no ha de col·locar-se al costat de l'obstacle i l'interval de temps ha de ser llarg perquè no es fusionin i es facin inseparables. Com el soroll en l'aire és de 340 metres per segon, si ens situem a 85 metres de l'obstacle, haurem de fer soroll i escoltar el ressò a mig segon.

El ressò no ocorre el mateix amb tots els sons. Quan el so és molt agut i pausat, el ressò sol ser més clar. El millor és fer un aplaudiment per a escoltar el ressò. La veu humana no és molt adequada per a generar eco i molt menys si és humana; les veus de nens i dones són més adequades per a això.