Naturaleza de las ondas sonoras

Sobre el tema de las ondas de sonido , mi libro de texto dice en un lugar,

Las ondas de sonido constituyen compresiones y rarefacciones alternas, que son producidas por vibraciones de la fuente, oscilando en forma armónica simple.

En otro lugar, dice,

Las ondas sonoras son, en general, ondas tridimensionales. Existen capas esféricas del medio (sobre las que se propaga el sonido) sobre las cuales la presión en varios elementos tiene la misma fase en un instante dado.

¿Cómo concurren las dos afirmaciones? Lo que entiendo es que las vibraciones (en una dirección particular) producen compresiones y rarefacciones en esa dirección y, por lo tanto, el sonido viaja en esa dirección.

En ese caso, cuando la fuente vibra de manera armónica simple en una dirección particular, ¿cómo se pueden producir frentes de onda esféricos?

El texto dice "existe", es decir, es posible producir tales ondas esféricas. No dice que las vibraciones descritas en el primer párrafo producirán tal onda.
Lo entiendo, pero tomemos el ejemplo de un diapasón. Los brazos de la horquilla vibran de manera armónica simple. Entonces, ¿las ondas de sonido producidas en este caso son de naturaleza esférica?
Cerca de la bifurcación, no. A medida que te alejas más y más, las ondas se vuelven más y más esféricas. El patrón nunca se vuelve estrictamente esférico, pero se vuelve indistinguible de una esfera debido a la sensibilidad limitada de cualquier equipo que esté utilizando. Tenga en cuenta que los frentes de fase serán esféricos, pero la distribución de amplitud no lo será.

Respuestas (1)

Cuando la fuente vibra de manera armónica simple en una dirección particular, ¿cómo se pueden producir frentes de onda esféricos?

La mayoría de los altavoces no pueden producir mucha direccionalidad a los sonidos que provienen de ellos. Son tan pequeños en comparación con las longitudes de onda producidas que los efectos de difracción son muy grandes. La direccionalidad proviene más del gabinete o gabinete en el que están montados.

Entonces, un altavoz real tendrá mayor potencia en algunas direcciones que en otras, pero la idea de que produce ondas esféricas (en el aire) será correcta.

Si piensas en tener una conversación con una persona, sí, será más fuerte cuando la persona esté de frente a ti, pero en un lugar tranquilo no tendrás problemas para escucharla si está de espaldas. Esto es cierto incluso cuando no estás en una habitación con muchos reflejos. Incluso en un espacio abierto, el sonido se propagará en todas las direcciones.