La regla vibrante y las cuerdas o ligas como arpa

Actividad 1: La regla vibrante

Con una regla de plástico apoyada en el borde de la mesa y sujeta con un libro, se pulsa el extremo libre para que vibre y produzca un sonido grave.

1. Se apoya la regla dejando una parte hacia afuera de la mesa.
2. Se sujeta con la mano y se coloca un libro encima para fijarla.
3. Con un dedo se pulsa suavemente el extremo libre hacia abajo y se suelta.
4. La regla vibra y el aire que la rodea también vibra, produciendo un sonido que llega al oído.

Respuesta: la vibración de la regla genera ondas sonoras; cuanto mayor es la longitud libre que vibra, más grave es el sonido.

Actividad 2: ¿Qué pasaría si acortas el espacio de la regla que vibra?

1. Se acorta la parte de la regla que sobresale de la mesa (se deja menos longitud libre).
2. Al pulsarla, la regla vibra más rápido: aumenta la frecuencia de vibración.
3. A mayor frecuencia, el oído percibe un sonido más agudo.
4. Si en cambio se alarga la parte libre, la regla vibra más lento y el sonido se vuelve más grave.

Respuesta: al acortar la regla el sonido se vuelve más agudo que el anterior, porque la frecuencia de vibración aumenta. La longitud que vibra es inversamente proporcional a la frecuencia: f \propto \frac{1}{L}.

Actividad 3: Las cuerdas o ligas como arpa

1. Se tensan ligas o elásticos sobre una caja de cartón, madera o plástico, usándolos como cuerdas de un arpa.
2. Al pulsar cada liga, esta vibra y produce un sonido.
3. Si la liga es más gruesa, vibra más lentamente y el sonido es más grave.
4. Si la liga se tensa más, vibra más rápido y el sonido es más agudo.

Respuesta: el grosor y la tensión modifican la frecuencia de vibración; a mayor tensión y menor grosor, el sonido es más agudo, y a menor tensión y mayor grosor, más grave.