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Contenido
Primera Página
Buenas vibraciones
La navegación por sonido
Una zona de sombra acústica
Propagación del sonido en el océano
Un canal de sonido
Escuchando al océano
Examinando el interior del océano mediante sonido
Cronología
Créditos
  Sondear los secretos del océano

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Buenas vibraciones

Durante mucho tiempo, los investigadores han sentido una gran fascinación por el sonido y el modo en que éste se desplaza por el agua. Ya en 1490, Leonardo DaVinci observó: "Si detiene su barco y coloca la punta de un tubo de gran longitud en el agua y el otro extremo lo acerca a su oído, podrá escuchar barcos que se encuentren a gran distancia". En 1687, Sir Isaac Newton publicó en su "Philosophiae Naturalis Principia Matemática" la primera teoría matemática de la propagación del sonido. A mediados del siglo XVII, los investigadores ya medían la velocidad del sonido en el aire; sin embargo, no fue hasta 1826 cuando Daniel Colladon, un físico suizo, y Charles Sturm, un matemático francés, midieron de forma precisa su velocidad en el agua. Con la ayuda de un tubo largo para escuchar debajo del agua (como había sugerido Da Vinci), consiguieron registrar a qué velocidad el sonido de una campana sumergida recorría todo el Lago Lemán. El resultado fue 1.435 metros (1.569 yardas) por segundo en agua a 1,8 grados centígrados (35 grados Fahrenheit), sólo 3 metros por segundo menos de la velocidad aceptada hoy día. Lo que demostraron estos investigadores fue que el agua, ya sea dulce o salada, es un medio excelente para el sonido, transmitiéndolo casi cinco veces más rápido que en el aire.

En 1826, Charles Sturm (izquierda) y Daniel Colladon (derecha) midieron por primera vez de forma precisa la velocidad del sonido en el agua. Sturm hizo sonar una campana sumergida y Colladon utilizó un cronómetro para registrar el tiempo que el sonido tardaba en cruzar el Lago Lemán. El resultado fue 1.435 metros por segundo, sólo 3 metros por segundo menos que la velocidad aceptada actualmente (reimpreso con el permiso de la Sociedad acústica de Norteamérica).

Pero, ¿cómo se desplaza el sonido? El sonido es un fenómeno físico que se produce cuando un objeto vibra y genera una serie de ondas de presión que de forma alternativa comprimen y descomprimen las moléculas del aire, agua o sólido por los que pasan las ondas. Estos ciclos de compresión y rarefacción, como se conoce a la descompresión, se pueden describir en términos de frecuencia, el número de ciclos de onda por segundo expresado en hercios. Por ejemplo, la voz humana puede generar frecuencias de entre 100 y 10.000 hercios y el oído humano puede detectar frecuencias de 20 a 20.000 hercios. Los perros y los murciélagos son dos ejemplos de los muchos animales que pueden escuchar sonidos a frecuencias más altas, hasta 160.000 hercios. Las ballenas y los elefantes, en el otro lado del espectro, generan sonidos a frecuencias que oscilan entre 15 y 35 hercios, muy por debajo del alcance del oído humano, por lo que se conocen como sonidos subsónicos o infrasónicos. Las ondas del sonido, como las ondas de la luz, también se pueden describir en términos de longitud de onda, la distancia entre las crestas de dos ondas; a menor frecuencia, mayor longitud de onda.

En 1877 y 1878, el científico británico John William Strutt, tercer Barón Rayleigh, publicó su principal trabajo de dos volúmenes, The Theory of Sound (La teoría del sonido), del que se suele decir que marcó el inicio del estudio moderno de la acústica. Lord Rayleigh, que recibió el Premio Nobel de física en 1904 por el aislamiento con éxito del elemento argón, realizó descubrimientos claves en los campos de la acústica y la óptica que son esenciales para la teoría de la propagación de las ondas en fluidos. Entre otras cosas, Lord Rayleigh fue el primero en describir una onda de sonido como una ecuación matemática (la base de todo trabajo teórico sobre acústica) y el primero en describir cómo pequeñas partículas presentes en la atmósfera dispersan determinadas longitudes de onda de los rayos del sol, un principio que también se aplica al comportamiento de las ondas sonoras en el agua.

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