Ruído

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

• Fisika

Lembrando isto, podemos entender facilmente o seguinte fragmento que aparece na novela de Xullo Verne, “A viaxe ao centro da Terra”:

Nesta viaxe subterránea dous homes, o profesor e o seu sobriño, pérdense. Por último, conseguiron porse en conversación a distancia e a entrevista realizada era:

• Tío! - gritei eu.
• Que fillo? —despois dun tempo que escoitei
• Paira empezar, cal é a nosa distancia?
• Non sei, pero non é difícil calculalo.
• Tes o teu cronómetro?
• Si.
• Toma. Dei o meu nome e mira o segundo exacto que marca o cronómetro cando empezas a falar. Cando o son chegue até min, repetirei o nome. Nada máis ouvir a miña resposta, mira de novo o que marca o cronómetro.
• Entendino. A metade do tempo entre o sinal e a resposta indica os segundos necesarios para que o son chegue até nós. Estás preparado?
• Si.
• Ollo! Escribo o teu nome.

Eu puxen o oído contra a parede. Nada máis ouvir a palabra “aksel” (o meu nome) repetín e quedeime á espera.

• Corenta segundos —dixo o meu tío—, polo que o son chegou até min en vinte segundos. Como o ruído emite un terzo do quilómetro nun segundo, a distancia entre nós é de aproximadamente sete quilómetros.”

No devandito por Xullo Verne produciuse un erro de cálculo ao utilizar a velocidade correspondente ao aire paira medir o ruído e en intervalos densos é maior. Con todo, podemos aceptalo paira ter una aproximación.

Una vez comprendido o escrito na novela, vostede pode resolver o seguinte problema: "As máquinas de vapor antigas tallaban o perfume desde un pequeno tubo de txistu. O txistu dunha locomotora procedente de lonxe escoitouse un segundo e medio despois de ver o perfume branco que emitía polo tubo. A que distancia atopábase a locomotora? (dado que a velocidade da luz é moito maior que a do ruído, considerámola infinita)."

Eco

Figura . O son descenderá seguindo as _{liñas Ca 1} e Cb ₁ e volverá até nós una vez realizados os camiños Ca _{1 a 2 C e Cb 1 b 2} b ₃ C, xerando eco.

O prestixioso escritor norteamericano Mark Twain móstranos nun escrito de humor os quebradizos de cabeza dun coleccionista. Este coleccionista decidiu facer una colección moi especial entre outras, os ecos.

Paira iso, e sabendo que o eco se repite varias veces nalgúns lugares, pensou en comprar todos eses lugares. “Paira empezar adquiriu un lugar no que a repercusión do estado de Xeorxia repetíase catro veces; máis tarde outro de seis repeticións en Maryland; outro de trece en Mann, un eco de nove repeticións en Kansas e finalmente outro de doce en Tennesse, no que había un tramo de roca derrotado e que necesitaba reparación, resultou barato.

O coleccionista pensaba que sería fácil facer una reparación adecuada, pero o arquitecto encargado do traballo non tiña experiencia e todo se estragou. Desde entón é un lugar moi apropiado paira utilizalo como refuxio de xordos...”

Todo isto narrado por Mark Twain é só un encanto. Con todo, na Terra hai lugares de gran prestixio paira ouvir ecos especiais, a maioría deles nas montañas.

Mencionemos algunhas delas. En Inglaterra o eco no castelo de Woodstock repite claramente dezasete sílabas. O eco do castelo de Derenbourg daba vinte e sete sílabas, pero tras derrubar un muro múdase totalmente. Si no continente hai un grupo de rocas que forman un círculo de Adersbach de Chequia e nunha zona especial, sete sílabas repítense tres veces, a escasos pasos desa zona, o son dun tiro non xeraría ningún eco.

Nun castelo situado xunto a Milán, hoxe esnaquizado, o eco dun tiro lanzado desde unha xanela especial escoitábase corenta veces e una palabra en voz alta trinta veces. Pero, que é eco? De feito, non é máis que un reflexo das ondas sonoras emitidas por nós e que chegan até nós despois de chocar contra algo. Do mesmo xeito que no caso da luz, o ángulo de incidencia e o ángulo de reflexión dos raios acústicos (o raio de son é a dirección de transmisión das ondas sonoras) son iguais.

Miremos agora a figura 1. Nela, nós estamos na base dun monte (punto C) e o obstáculo que reflectirá o ruído está arriba, por exemplo en AB.

O ruído emitido por nós vai ir polas liñas Ca, Cb e Cc-c e tras chocar contra o obstáculo, seguirá sen chegar até os nosos oídos polas direccións a, b e c, polo que non recibiremos ningún eco. Pola contra, se a situación é a que se mostra na figura seguinte, o son descenderá seguindo as liñas Ca _{1 e Cb 1} (ver figura 2) e volverá até nós una vez realizados os camiños Ca _{1 a 2 C e Cb 1 b 2} b ₃ C, xerando un eco. A profundidade da Terra permite que o eco sexa máis claro, actuando como un espello cóncavo. Pola contra, se a terra fóra convexa, o eco sería máis débil e nalgúns casos non poderiamos ouvir, xa que a superficie terrestre, do mesmo xeito que un espello cóncavo, dispersaría os raios do son.

Figura . O ruído que emitimos nós farao polas rutas Caa, Cbb e Cccc e non recibiremos ningún eco.

Hai que ter una experiencia paira atopar eco. Entre outras cousas, paira diferenciar ambos os sons, isto é, o que se refugou e o que se reflectiu, non debe colocarse xunto ao obstáculo e o intervalo de tempo debe ser longo para que non se fusionen e fáganse inseparables. Como o ruído no aire é de 340 metros por segundo, se nos situamos a 85 metros do obstáculo, teremos que facer ruído e escoitar o eco a medio segundo.

O eco non ocorre o mesmo con todos os sons. Cando o son é moi agudo e pausado, o eco adoita ser máis claro. O mellor é facer un aplauso paira escoitar o eco. A voz humana non é moi adecuada paira xerar eco e moito menos si é humana; as voces de nenos e mulleres son máis adecuadas paira iso.