Ondas y sonido
Timbre rico (armónicos)
Pulsa Reproducir — compara un tono puro vs armónicos parciales en el osciloscopio.
Timbre rico (armónicos) — simulación interactiva de Ondas y sonido. Pulsa Reproducir — compara un tono puro vs armónicos parciales en el osciloscopio. Laboratorio virtual de física gratuito en el navegador con mediciones SI en vivo y un tutorial guiado.
Timbre y armónicos
Los instrumentos reales producen un fundamental más sobretonos. La mezcla de armónicos define el timbre.
Una serie de Fourier de ondas sinusoidales en múltiplos enteros del fundamental construye formas de onda complejas. Distintos pesos armónicos cambian el carácter del sonido.
- Fundamental + armónicos
- Timbre = mezcla de armónicos
Informe de investigación
Planifique la pregunta antes de abrir el laboratorio.
El resumen refleja la página prerenderizada: la pregunta guía, las predicciones contrapuestas, los roles de las variables, las leyes que rigen, la preparación y las indicaciones de análisis y extensión permanecen visibles y en este orden.
Pregunta de conducción
Un tono musical en 220 Hz suena diferente de una onda sinusoidal pura en 220 Hz: tiene "color" o timbre. ¿Qué tiene realmente de diferente su onda sonora?
Predicciones para pesar
- El tono es simplemente una versión más fuerte de la misma onda pura 220 Hz.
- El tono tiene un tono fundamental diferente al de 220 Hz.
- El tono es una mezcla de los armónicos fundamentales más superiores con diferentes intensidades.
Roles variables
Lo que configuraste:
- Número de armónico n
Lo que mides:
- Frecuencia n·220 Hz
- Relación de amplitud (frente a fundamental)
Cómo se desarrolla la investigación
- Abra el preajuste de timbre rico y presione Restablecer. La fuente emite una fundamental 220 Hz mezclada con armónicos superiores específicos.
- Habilite la visualización del espectro armónico en el observador.
- Para cada fila, lea la amplitud del armónico listado en relación con la amplitud de la fundamental.
Lo que la hoja de trabajo imprimible les pide a los estudiantes que resuelvan
- Enumere la frecuencia de cada armónico en su tabla como n × 220 Hz, y compare las relaciones de amplitud registradas con la visualización del espectro.
- Los armónicos 2.º y 4.º tienen amplitud cero en este tono, mientras que el 1.º, 3.º y 5.º (todos impares) están presentes. ¿Qué te dice un espectro con solo armónicos impares sobre la forma de la onda?
¿Dónde aparece esto más allá del laboratorio?
- El tono de un clarinete está dominado por armónicos impares, similares a este, mientras que el tono de un violín también incluye armónicos pares fuertes. Explique por qué dos instrumentos que tocan el mismo tono fundamental (220 Hz) todavía suenan completamente diferentes.
- Un diapasón produce un tono casi puro (solo los armónicos fundamentales, sin armónicos superiores). ¿En qué se diferenciaría su gráfico de barras del espectro del de este experimento?
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.3 Wave phenomena
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Bienvenido al timbre rico
- Selecciona la fuente
- Pulsa Reproducir
- Receta armónica
- Abre el panel de estudio
- ¡Lo lograste!
Abre la simulación interactiva para construir la escena, presiona Play y explora con mediciones en tiempo real y un tutorial guiado.
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