Propiedades acústicas

..:::Un rincon con sabor a madera:::..

Propiedades acústicas

La madera posee distintas propiedades que determinan los cambios constantes que se presentan en ella. Las propiedades acústicas forman parte de las propiedades mecánicas de la madera, las cuales están relacionadas en cómo reacciona la madera cuando una fuerza exterior ejerce su efecto sobre ella.

Las propiedades acústicas de la madera, o en cualquier material estructural, que son consideradas como las más importantes y significativas son la velocidad del sonido y la fricción interna.

eje de referencia de la madera
copyright : Wood as engineering material-Forest products laboratory

Aunque esos nombres parezcan complicados, se trata de propiedades sencillas y de fácil entendimiento. Además, son primordiales para conocer a fondo todo sobre las maderas y poder trabajar con ellas sin inconvenientes. Si deseas conocer más sobre las propiedades acústicas de la madera, te invitamos a seguir leyendo.

Velocidad del sonido en la madera

Cuando se habla de la velocidad del sonido en un material estructural se refiere a la fusión entre el módulo de elasticidad y la densidad del material. Esta propiedad acústicas también se ve afectada por la dirección del grano pues, cuando el modulo de elasticidad es transversal, la velocidad del sonido es significativamente menor que el valor longitudinal. a través del grano la velocidad del sonido  es de alrededor de entre un quinto y un tercio del valor longitudinal, es decir, a lo largo del grano.

La velocidad del sonido en la madera disminuye cuando la temperatura o el contenido de humedad disminuyen en proporción con la influencia que tienen estas variables sobre el módulo de elasticidad y la densidad que posee la madera.

La velocidad del sonido disminuye ligeramente cuando se incrementan la frecuencia y la amplitud de la vibración; aunque las aplicaciones más comunes de este efecto son minúsculas para considerarlas como significativas. A pesar de todos los estudios que se han realizado con respecto a esta propiedad acústicas de la madera, no se ha encontrado un efecto independiente entre las especies de madera sobre la velocidad del sonido.

La variabilidad de la velocidad del sonido en la madera se relaciona directamente con la variabilidad que se presente en los módulos de elasticidad y la densidad que posee la madera.

Fricción interna

Al referirse a esta propiedad acústicas nos referimos al mecanismo que causa que, cuando a un material sólido se le aplique fuerza o es forzado, la energía se disipe en forma de calor. A esto es a lo que se le conoce como fricción interna de los materiales.

Cuando nos referimos a la fricción interna de la madera, se refiere a un mecanismo un poco más complejo, pues se ve afectado por la temperatura y el contenido de humedad que tenga la madera con la cual se desea trabajar. En vistas generales, existe un valor de contenido de humedad en la madera en el cual la fricción interna es mínima.

En cualquiera de los casos de este mínimo en la fricción interna, está aumentará a medida que los valores de contenido de humedad varíen hacia cero o hasta el punto de saturación de la fibra. El contenido de humedad para que pueda ocurrir la fricción interna varía de acuerdo con la temperatura.

El valor de la fricción interna, expresado en forma logarítmica, varia aproximadamente entre 0.1, para la madera caliente y húmeda, y 0.02 para la madera caliente y seca. Por otro lado, la madera fría tendrá un valor intermedio, independientemente del contenido de humedad que esta tenga.

Datos curiosos.

Como pudiste notar, las propiedades acústicas de la madera son conceptos más sencillos de comprender de lo que realmente suenan. Sin embargo, sin un ejemplo claro, podrás perderte un poco en su significado. Por esta razón, en esta parte te mostramos un top de ejemplos de las propiedades acústicas mencionadas.

Velocidad de sonido

Para ilustrar la velocidad del sonido con un claro ejemplo:  una madera que tenga módulos de elasticidad longitudinales de 12,4 GPa y una densidad de 480 kg/m3, tendrá una velocidad de sonido alrededor de 3800 m/s.

En cambio, una madera que tenga módulos de elasticidad transversos de 690 MPa, la velocidad del sonido sería de alrededor de 890 m/s.

Fricción interna

A temperatura ambiente, es decir, unos 23°C o 73°F, el contenido de humedad mínimo para que ocurra la fricción interna es de 6%. Por el contrario, si se encuentra expuesta a temperaturas bajas, por ejemplo, unos -20°C o -4°F, el contenido de humedad mínimo para que se dé la fricción interna será de 14%.

En temperaturas significativamente altas, por ejemplo 70°C (158°F), el contenido de humedad para que suceda la fricción interna es de 4%. Para temperaturas por debajo de 0°C o 32°F, el contenido de humedad ha de ser de 10%, aunque la fricción interna vaya aumentando lentamente

 

Alguna especie de madera con buen sonido?

Para propósitos acústicos la resonancia en la madera de abeto (Picea abies) es extremadamente anisotrópica (es decir , que varia según la dirección al cual es medida) y se caracteriza por altos valores de velocidad del sonido en

dirección longitudinal (6000 m / s) y densidad relativamente baja (400 kg / m3)

Del mismo modo, las velocidades de fricción en el plano transversal son muy bajas (300 m / s).