VASOS MUSICALES

Toma un vaso y dale golpecitos ligeros con una cuchara mientras lo llenas de agua. ¿Aumenta o disminuye el tono del vaso conforme se llena el vaso?.

El acontecimiento de los vasos musicales se explica por medio el movimiento ondulatorio, y es que la causante que de los vasos emane sonido se debe a los choques que se producen en el interior del mismo.

1. El primer caso que observaremos es el cual se sopla un vaso o una botella a través de su boquilla:

Se puede observar que al momento de soplar el interior del vaso o botella se produce distintos tonos musicales dependiendo del nivel de agua. Esto se genera porque las moléculas que forman el aire chocan con las paredes del envase haciendo que se genere una vibración.

Recuerda que el espacio que está siendo tomado por el agua no puede ser sustituido por aire, por lo tanto, ese espacio donde no hay agua es el único lugar en el que se podrá contener moléculas de aire.

Imagina gráficamente esto como cuando tomas el autobús, dentro del autobús si no tienes tanta suerte estará repleto de personas, por lo tanto, chocas constantemente con ellas porque no tienes suficiente espacio para desplazarte cómodamente porque otra persona ocupa ese espacio, a diferencia de si eres un bendecido y afortunado de tomar un autobús con pocas personas y puedes desplazarte cómodamente en el interior de este. 

Físicamente podemos comprender estos movimientos ondulatorios conociendo estos conceptos básicos:

La longitud de onda es la distancia que hay de un evento a otro, este concepto funciona con respecto al tiempo y a la par de la frecuencia, cuando la distancia de un evento a otro respecto al tiempo es pequeña significa que el evento ocurre mas seguido, es decir, es mas frecuente, por esa razón estos dos conceptos están estrechamente ligados, y es que la longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, ya que entre mayor sea la distancia de cresta a cresta nos indica que es un evento poco frecuente, y a menor sea la longitud de onda nos representa eventos mas frecuentes. 

En el experimento anterior se puede observar que al contener mayor cantidad de agua nos generara sonidos mas agudos, y esto se debe a que el espacio libre en el interior del vaso, es decir, el espacio que no esta contenido por el agua sino únicamente por el aire es menor, haciendo que el espacio que tienen las partículas de aire para desplazarse sea sumamente pequeño, y ocasionando entre si ondas mas frecuentes, debido a que recorren distancias mas cortas y entre si ocurrirán choques en un intervalo de tiempo menor, por lo cual para este ejemplo podríamos decir que la cantidad de agua en el vaso es proporcional a la frecuencia. E inversamente proporcional al vaso con aire, ya que estas moléculas de aire recorren mayores distancias y generando choques en un intervalo de tiempo mayor. 

En la imagen podemos observar gráficamente ambas situaciones, estas vibraciones serán distintas en diferentes espacios, pues al haber mayor cantidad de agua, las moléculas no tienen una gran cantidad de espacio para desplazarse por lo tanto chocan constantemente contra las paredes y generan tonos agudos y se visualiza en la imagen del vaso de color azul.

En caso contrario, que haya un nivel bajo de agua le proporciona mayor cantidad de espacio a las moléculas de aire para desplazarse consiguiendo que disminuya la frecuencia de los choques contra el recipiente y crea tonos graves y puedes verlo en la imagen de color verde. 

En la imagen se puede observar un ejemplo de tipo de onda que corresponde a los tonos graves y agudos, se puede ver que los sonidos agudos tienen un frecuencia alta, y los sonidos graves son frecuencias bajas, y eso se debe a que como en el vaso se encuentra un nivel bajo de agua pues las ondas tienen más espacio para desplazarse por lo tanto no se producen tantos choques contra el recipiente como cuando el nivel de agua es mayor.

2. En el Segundo caso estudiaremos el experimento, pero realizado de manera distinta:

¿Si en vez de soplar la botella por la boquilla golpeáramos la botella?, ¿como se generarían los tonos?

Por sorprendente que parezca, si una botella tiene mucha agua, pero la golpeas, el tono que emanara del vaso será grave, y te parecerá que todo lo que te eh explicado anteriormente no tiene sentido, pero, de hecho, si lo tiene.

En este experimento interactúan personajes distintos a la hora de producir sonido, Pues en este caso ya no estaría en juego el aire que entra a la botella o vaso, sino a la vibración a la que sometemos el vaso, es decir, las paredes del vaso.

Cuando el vaso o la botella tiene mayor cantidad de agua y lo golpeamos ocasionara que el vidrio o el material del vaso vibre más lentamente, ya que la cantidad de agua dentro del vaso evita la vibración y por consiguiente generando tonos graves. A diferencia de cuando tiene menor cantidad de agua, que el vaso puede vibrar rápidamente sin que nadie le evite su movimiento y produciendo tonos agudos.