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ExperimentART

El sonido se ve II

Estudio y síntesis del efecto ondulatorio en partículas sobre soportes planos (IIª parte)

© Txema Muñoz. Madrid 1990
CARACTERÍSTICAS DEL SOPORTE

Partiendo de la base de que el estudio se realiza sobre el comportamiento de partículas libres, la elección de un soporte plano y pulido responde a la necesidad de neutralizar las posibles injerencias de factores externos que no forman parte del estudio y acercarse lo más posible a que las partículas  estén sujetas a las mismas leyes físicas. Por ello, se propone la elección de un soporte plano y normal a la fuerza gravitatoria.

Dibujo plano con el ángulo

Como se cita en la primera parte del artículo, “Si el medio de propagación es limitado, la onda al alcanzar dicho limite se refleja. Está reflexión al combinarse con la propagación incidente, puede dar lugar a ondas estacionarias, de ello resulta una distribución regular y fija, en el espacio, de los puntos de máxima (vientres) y de mínima (nodos) de la onda.” , de esta manera on

En el transcurso de la experiencia se estudiará el comportamiento de las partículas según:

  1. la composición y densidad del material utilizado (la densidad del material es la relación que existe entre su masa y el volumen ocupado);
  2. la cantidad de material utilizado;
  3. la longitud de onda constante aplicada sobre el soporte.

Para producir un efecto estético en el montaje final, se cuidará en extremo la elaboración del soporte, así como su color (cada soporte atenderá a las necesidades de color de las partículas)

Medidas recomendables

Para visualizar los efectos correctamente, es recomendable que los soportes sean regulares (cuadrado, círculo, hexágono…) y que se puedan inscribir en una circunferencia de diámetro no inferior a 70 cm. y no superior a 100 cm. lo que nos evitará tener que trabajar con volúmenes elevados (amplitud de onda).

Para crear una tensión homogénea en el conjunto, el borde irá reforzado con listón de 2×2 cm. para provocar el reflejo de la onda y evitar además que las partículas salgan del soporte.

Dibujo plano con las aristas

Mesa

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El sonido se ve

Estudio y síntesis del efecto ondulatorio en partículas sobre soportes planos

© Txema Muñoz. Madrid 1990
FUNDAMENTO

Ernst Chladni

El objetivo fundamental de esta experiencia es el estudio de un determinado efecto físico, la transmisión de ondas a través de un soporte plano y sus consecuencias estéticas en partículas de materia libre sobre el citado soporte.

El estudio está basado en los experimentos que el físico alemán Ernst Chladni llevó a cabo en 1787 sobre vibraciones de las placas. Durante el proyecto se estudiará el principio de acción de las vibraciones en un soporte plano y su transmisión a partículas libres de diferentes materiales y grosores.

SINÓPSIS

Sinópsis

ONDAS ESTACIONARIAS

Al producirse una perturbación en un punto de un medio elástico, ésta se transmite progresivamente a todos los puntos del medio propagandose en una onda.

Estructura de una onda
Estructura de una onda
“Si el medio de propagación es limitado, la onda al alcanzar dicho limite se refleja. Está reflexión al combinarse con la propagación incidente, puede dar lugar a ondas estacionarias, de ello resulta una distribución regular y fija, en el espacio, de los puntos de máxima (vientres) y de mínima (nodos) de la onda.” encl.

Huso de la onda

Sea AB una cuerda vibratoria fija en sus extremos, al hacerla vibrar, ésta describirá un huso como el de la figura. Los puntos A y B serán nodos de la onda descrita visualmente (son puntos en reposo). C y D son vientres de la onda o lo que es lo mismo, los puntos de máxima elongación de la cuerda.

Si tomamos ahora la cuerda AB, inmóvil, además en otro punto M, por ejemplo a 1/4 de la longitud total, y hacemos vibrar AM, MB vibrará igualmente, pero ahora la cuerda en su conjunto se dividirá en cuatro husos iguales a AM y presentará cinco nodos o puntos inmóviles.

Cuerda con punto nodal

Este principio físico aplicado a una superficie plana limitada puesta en vibración, puede dividirse en partes que parecen vibrar independientemente las unas de las otras, limitadas por líneas nodales. Al situar la placa en posición horizontal, y situando en su superficie partículas de algún determinado material, estas se agruparían a lo largo de las zonas nodales, produciendo así diferentes figuras, según variemos estas zonas. Estas configuraciones resultantes se llaman “figuras de Chladni”, físico alemán que estudió los movimientos vibratorios de sólidos, y en 1800 dirigió sus experimentos hacia las vibraciones de las placas, espolvoreándolas con arena fina, obteniendo así estas “HUELLAS ACÚSTICAS”.

IIª parte →

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