¿Qué pasa si metes un iPhone dentro de una guitarra?

Acabo de encontrar este curioso video en el que se puede ver qué sucede si grabamos con la cámara del iPhone las cuerdas de una guitarra:

Sorprendente, ¿verdad?. ¿Es así como vibran realmente las cuerdas de una guitarra? Pues no. Lo que vemos no es más que un efecto óptico debido a la forma que tiene la cámara del iPhone (y muchas otras basadas en sensores CMOS) de capturar la imagen. Este método, conocido como Rolling Shutter,  lo que hace es no capturar todos los pixels de la imagen al mismo tiempo, sino que se hace por franjas bien verticales u horizontales. En esta página se puede encontrar una excelente descripción del efecto. Esta pequeña diferencia de microsegundos en la captura de las distintas partes de la imagen no tiene ninguna relevancia en la mayor parte de los casos, pero sí que afecta cuando se intentan capturar motivos que se mueven muy rápido, como las cuerdas de la guitarra, las aspas de la hélice de un avión, etc.

Este video muestra de forma muy clara qué es lo que sucede en realidad para otro caso parecido: las hélices de un avión.

Si se quiere ver el movimiento real de la cuerda de una guitarra es necesario recurrir a técnicas de grabación de alta velocidad, en las que se graba un número muy elevado de imágenes por segundo (típicamente 1000, aunque en algunos casos se puede llegar a 10000 o más) y luego se reproducen a velocidad normal. En el siguiente video se puede ver un ejemplo en el que se observa cómo vibran las cuerdas cuando se tocan al aire (sin pisar ningún traste). La amplitud máxima de la oscilación se obtiene justo a la mitad de la longitud de la cuerda, que en este caso coincide con el traste 12.

El mar dentro de una caracola

CaracolaSeguro que todos lo hemos hecho alguna vez en la vida: acercas una caracola a la oreja y eres capaz de escuchar el sonido del mar. ¿Alguna vez nos hemos preguntado por qué sucede?

Una explicación muy extendida es que la caracola amplifica el ruido que produce la sangre al circular por los capilares del oído, y es ese el ruido que en realidad estamos escuchando. No obstante esta teoría se puede refutar haciendo dos experimentos muy simples:

  • Si fuese cierta, cuanto más silencioso esté nuestro entorno, más claro oiríamos el ruido. Pues bien, en realidad podemos comprobar que sucede justo al contrario. Si hiciésemos la prueba en una sala completamente aislada acústicamente, no oiríamos nada.
  • Además, en teoría el sonido debería subir de intensidad tras hacer ejercicio, ya que entonces el flujo de la sangre es mucho más rápido. Esto tampoco sucede.

La verdadera explicación la tenemos que buscar a nuestro alrededor. Aunque no seamos conscientes de ello, siempre estamos rodeados de ruido, unas veces más intenso y otras muchas imperceptible ya que nuestro cerebro se encarga de ignorarlo. Al poner la caracola cerca de nuestra oreja, ésta actúa como un resonador, amplificando o atenuando las distintas frecuencias de este ruido dependiendo de su tamaño y forma. Dicho de otro modo, lo que está ocurriendo es que el ruido de fondo que hay a nuestro alrededor se «cuela» dentro de la caracola, y dentro de ella rebota una y otra vez contra las paredes, de forma que algunas frecuencias salen muy reforzadas mientras que otras salen debilitadas.

Resonador Helmholtz

Este tipo de efecto lo podemos relacionar con el producido por los denominados resonadores de Helmholtz, que consisten en un recipiente terminado en una pequeña abertura para que entre el aire. Un ejemplo muy típico es un botella, que al soplar sobre su borde, emite una nota que depende del tamaño y forma del recipiente. De una manera muy simplista podemos decir que la frecuencia de resonancia depende, entre otras cosas, del volumen del recipiente. Es por esto que caracolas más grandes tenderán a amplificar sonidos más graves, mientras que caracolas más pequeñas harán lo contrario, amplificarán más los sonidos más agudos.

Podemos conseguir un efecto muy parecido al de la caracola si simplemente acercamos la mano (o una taza) al oído. Si variamos la forma en que colocamos la palma de la mano así como la distancia a la oreja, podremos apreciar cómo varía el sonido, tanto en frecuencia como en amplitud.