Audia, la aplicación desarrollada por nuestro grupo para el estudio de las propiedades de las ondas sonoras, se puede utilizar para otras muchas más actividades que las inicialmente previstas. Vamos a entretenernos y aprender un poco.
En la imagen se presentan los sonidos grabados cuando se hace rebotar, tres veces, una pelota de ping-pong sobre una superficie rígida, en este caso una tabla de madera, similar a la superficie de una mesa de ping pong. Además hemos hecho este experimento en dos ambientes diferentes, un laboratorio de física, (gráfica superior izquierda) y la cámara semianecoica (gráfica superior derecha y fotografía) de la Escuela de Ingenierías Industriales de la UVa.
Una cámara anecoica es una sala diseñada para absorber las reflexiones producidas por ondas acústicas o electromagnéticas en cualquiera de las superficies que la conforman. En este caso es semianecoica ya que el suelo no tiene la misma capacidad de absorción que las paredes.
Dejamos caer desde una altura determinada una pelota de ping pong y grabamos en un fichero CSV, utilizando AudiA, los sonidos de los botes contra la superficie. La experiencia la repetimos en las mismas condiciones tanto dentro como fuera de la cámara.
A partir de aquí podemos determinar una amplia variedad de parámetros físicos.
Por ejemplo el tiempo de reverberación del laboratorio. De hecho podemos definir de una manera muy sencilla el tiempo de reverberación como el tiempo que transcurre entre que se interrumpe la recepción directa de un sonido y la recepción de sus reflexiones. Ese tiempo le podemos obtener a partir de unos valores característicos que podemos determinar a partir de la envolvente, dibujada en rojo, de la curva azul en la gráfica inferior.
Además se puede constatar, en el gráfico inferior donde se han superpuesto los sonidos del primer bote dentro y fuera de la cámara semianecoica, la diferencia entre ellos. Esta diferencia, perfectamente visible es debida a las peculiaridades de dicha cámara. En efecto, al absorber la cámara los sonidos, el tiempo de reverberación debería ser 0 ya que no llegaría ningún sonido reflejado. Esto no es exactamente así ya que como hemos dicho antes el suelo no absorbe perfectamente todo el sonido incidente. Sin embargo ese tiempo se acorta de manera muy significativa.
Pero no nos quedemos ahí, podemos también estudiar propiedades mecánicas de la pelota, por ejemplo, medir su coeficiente de restitución, COR, directamente relacionado con el material y la forma de la pelota. ES muy sencillo ya que su valor se obtiene dividendo el intervalo de tiempo entre el segundo y el tercer bote, por el intervalo entre el primero y el segundo.
A bote pronto, y nunca mejor dicho, obtenemos un valor de 0.89, que es completamente coherente con el coeficiente que debe tener una buena pelota de ping pong.
Pero conocida la altura inicial podríamos determinar también el valor de la gravedad.
En una próxima publicación sacaremos mucho más partido a todos estos datos variando algunos parámetros adicionales.
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