Me preguntaba cómo se producen exactamente las ondas de sonido al saltar la cuerda. Concretamente uno de plástico, pero creo que debería darse en todos los materiales.
Hay dos posibles explicaciones que se me ocurren:
¿Son estos quizás incluso lo mismo? No estoy seguro de cómo exploraría la validez de estas hipótesis.
El sonido generado aerodinámicamente es un tema maduro. Hay algunas notas de conferencias relevantes aquí: http://people.bath.ac.uk/ensmjc/Notes/tnoise.pdf (Aunque si tiene acceso, vale la pena leer el relato de Lighthill de 1952).
En esencia, se puede demostrar que las correlaciones de las tensiones de Reynolds (recuerde que una tensión es solo un flujo de impulso) debido a fluctuaciones regulares o turbulencias en el flujo son equivalentes a una distribución de cuadripolos acústicos, por lo tanto, generan sonido.
Si desea una comprensión heurística, vale la pena realizar el experimento mental de la generación de sonido debido a una esfera pulsante. El campo de velocidad del fluido está relacionado con la presión a través de las ecuaciones de Navier-Stokes. Entonces se puede demostrar que las fluctuaciones del impulso impartido por la esfera pulsante al fluido impulsan un campo de presión y, por lo tanto, se crea el sonido.
No estoy muy seguro de esto, pero encontré algo que te puede gustar. Cuando el aire (especialmente el aire turbulento) pasa sobre un obstáculo, se generan remolinos. Estos remolinos producen un tono continuo bajo. Para un obstáculo cilíndrico, la frecuencia viene dada por:
dónde es la velocidad del aire cerca de la superficie del obstáculo, es el Número de Strouhal~0.2 (ver Número de Strouhal) , y es el diámetro del cilindro.
Para una cuerda de saltar, actúa como un cilindro cortando el aire, por lo que en relación con la cuerda, el aire es turbulento a su alrededor y se aplica la ecuación anterior (estadísticamente). Para obtener más información, consulte Aeolian Sound.
Supongamos una cuerda para saltar en forma de parábola giratoria fijada en dos extremos por la empuñadura, girando a una velocidad angular que acelera y desacelera según su posición, ya sea arco ascendente o arco descendente sin tirones.
las superficies delanteras de la cuerda, que es un medio cilindro, barrerán y recogerán algunas moléculas de aire y formarán una cuña de aire comprimido mientras que la parte trasera ha creado un vacío.
La cuña frontal colapsará con el derrame de aire cuando la presión sea suficiente para dar una velocidad súper crítica a las moléculas de aire para escapar y dirigirse al área de baja presión en la parte posterior.
Esta rápida acumulación de presión y descompresión es una de las fuentes del sonido de las cuerdas.
La interacción de este frente de onda paraboloide con su propia estela después de cada giro produce armonías adicionales.
Interacción si esta ola con suelo le da un efecto beat.
Por otro lado, hay aire que se adhiere y se lava a lo largo de la cuerda hasta que se expulsa en forma de ondas de choque que parecen serpientes vibrantes en el aire.
Esta es una imagen muy intuitiva, no técnica e incompleta de la mecánica del fenómeno.
Así como puedo escuchar tu respiración y tus cuerdas vocales vibran para producir tu voz.
Una cuerda hace sonido al ser azotada por el aire (resistencia del aire)
Cuando la cuerda golpea el piso cuando saltas, la golpeas con suficiente velocidad y fuerza para que rebote y puedas ver la onda de choque brevemente en la cuerda (temporalmente) deformada.
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sanchises