ARMÓNICOS SIMPLES

un ARMÓNICO es un sonido cuya frecuencia es un múltiplo entero de la frecuencia de otro, que se llama FUNDAMENTAL. Es decir, que si f es la frecuencia fundamental del sonido, la frecuencia del segundo armónico es 2f, la dl tercer armónico es 3f,etc. Cuando se superpone un sonido fundamental y varios de armónicos resulta un sonido compuesto cuya frecuencia es igual a la fundamental. Cada uno de los armónicos se denomina parcial.Existen tres ejemplos básicos de la presencia de los armónicos: la cualidad del timbre( ver pág. anterior), las cuerdas sonoras y los tubos sonoros. Estos dos últimos se conoce también como Instrumentos sonoros:

CUERDAS SONORAS:

Consiste en una cuerda tensionada y atada en un extremo fijo (nodo), la cual se le hace vibrar por el extremo contrario produciendo vientres ( punto de mínima amplitud).

si la frecuencia de vibración es múltiplo entero de la frecuencia fundamental, se producen los armónicos en la cuerda, apareciendo nuevos vientres y nodos a lo largo de la misma:

CARACTERISTICAS DE LAS CUERDAS

SONORAS:Para Determinar cuál es la frecuencia fundamental de la cuerda, y posteriormente producir sus armónicos, se debe de tener en cuenta su longitud, fuerza aplicada en los extremos ( tensión), y su densidad lineal ( masa/longitud):

*El numero de vientres de la cuerda indica la cantidad de armónicos producidos en la misma

*Una cuerda puede vibrar emitiendo cualquier armónico de la frecuencia fundamental si se suministra la frecuencia apropiada.

La aparición de nuevos vientres en la cuerda se debe a la Interferencia constructiva entre la onda que se producen en un extremo, con las mismas ondas que reflejan posteriormente en el extremo opuesto, al estar atada la cuerda aun punto fijo ( ver Reflexión de ondas en una cuerda, pág.46). En este principio de los armónicos es en el que basa todos los instrumentos musicales de cuerda.

De la formula de Taylor, se deduce que :

La frecuencia de cualquier armónico de una cuerda vibrante es directamente proporcional a la raíz cuadrada de la tensión inversamente proporcional a su longitud, e inversamente proporcional a la raíz cuadrada de su densidad lineal

NOTA: la densidad normalmente se la toma como “ masa sobre volumen.” Sin embargo, como una cuerda tiene dimensiones muy reducidas en su diámetro, se considera solo su longitud para tenerla en cuenta en la densidad, quedando; “masa sobre longitud. "Ésta es la llamada densidad lineal (µ)

TUBOS SONOROS: CARACTERISTICAS:

*Son cilindros rectos en los que se producen un sonido en uno de sus extremos abiertos, transmitiéndose a lo largo del tubo hasta el extremo apuesto, el cual puede se abierto o cerrado

*Los armónicos dentro del tubo surgen como vientres y nodos del pulso de la onda sonora.

*En el extremo del tubo donde se origina el sonido, siempre se tiene un vientre.

*Si el tubo es abierto en el extremo opuesto, se forma siempre un vientre, pero si el tubo es cerrado, se forma un nodo.

*Los tubos abiertos pueden emitir el sonido fundamental o cualquier de sus armónicos. En cambio los tubos cerrados solo emiten el sonido fundamental y sus armónicos impares.

*Este principio de los armónico es en el que se basan todos los instrumentos musicales de viento como flautas, trompetas, etc.

* TURBOS ABIERTOS

*TURBOS CERRADOS

NOTA: las formulas de los tubos sonoros son semejantes tanto para los abiertos como para los cerrados, aunque en éstos últimos, la longitud de onda de los armónicos es el doble que en el caso de los abiertos

*CASO ESPECIAL : los armónicos simples aparecen en muchas otras formas aparte de las cuerdas y los tubos sonoros. Un caso interesante es el movimiento del vaivén de un resorte con una masa atada a su extremo, que se lo hace vibrar a una frecuencia apropiada. A lo largo del resorte, en sus espiras aparecen zonas de compresión y de expansión semejantes a las de una onda longitudinal como el sonido. En este caso, la frecuencia de los armónicos depende de la constante de elasticidad del resorte (k) y de la masa atada a su extremo (m):

La ÓPTICA es la rama de la física que es estudia la luz, sus fenómenos y características.

NATURALEZA DE LA LUZ:

*la luz es un tipo de onda electromagnética que hace parte de un conjunto mayor llamado espectro electromagnético. Su longitud de onda (ƛ) es extremadamente pequeña, haciendo que su propagación en el vacío o en medios transparentes tenga forma de línea recta , por lo tanto cual recibe el nombre de RAYOS DE LUZ.

HAZ DE LUZ: conjunto de rayos de luz que se propagan paralelos