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¿Por qué una copa suena más grave cuanto más agua lleve?

Supongo que todos habréis escuchado el típico sonido de una copa de vidrio al vibrar (cuando la golpeas con una cucharilla u otra copa, por ejemplo). Ayer en una cena familiar me hicieron notar que cuanto mayor cantidad de líquido contuviera una copa la frecuencia de vibración disminuía (el tono se hacía más grave), contrariamente a lo que suponía, ya que el líquido debiera amortiguar la oscilación, reduciendo la superficie del vidrio que vibra y por tanto incrementando la frecuencia ( $c= \lambda \nu$ : si $\lambda$ disminuye $\nu$ aumenta).

¿Alguien sabe por qué sucede este efecto?

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preguntado el 29/12/10 a las 11:23

darthyoda
993●1●10

revertido el 29/12/10 a las 23:03

No es "c" sino "v", estamos hablando de ondas mecánicas, sonido, no de la luz.

( el 29/12/10 a las 16:15) MiGUi

¬¬ Hombre, en algunos sitios me suena haber visto nombrada con 'c' la velocidad del sonido, por no confundirla con 'nu'.

( el 29/12/10 a las 16:34) darthyoda

Cierto, también lo he visto. Valga la aclaración.

( el 30/12/10 a las 17:36) Arthikko

Una Respuesta:

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Los golpecitos que le das a la copa hacen que la copa vibre y la onda se propaga por toda la copa y al producirse esto, el cristal hace que las moléculas de aire vibren en la misma frecuencia, por eso se produce el sonido.
Si la copa esta llena de agua, el agua también vibrará junto con el cristal y esto hace que la vibración pierda energía y por consiguiente, que baje la frecuencia con la que esta vibra. Y si baja la frecuencia el sonido sonará mas grave.
En resumen, cuanta mas agua tenga la copa, mas energía perderá la copa al vibrar y menor frecuencia de vibración tendrá esta.

Si no te ha quedado claro te paso un link en el que sale todo esto explicado pero en relación el sonido que producen las copas cuando las frotas con un dedo húmedo, que al fin y al cabo, viene a ser lo mismo:

¿How can you make a wine glass sing?

respondido el 29/12/10 a las 12:46

Kyuubi
316●1●6

En principio que pierda energía no implicaría que la frecuencia disminuyese, sólo la intensidad del sonido. Pero leyendo el enlace se me ocurre que tal vez también disminuya la velocidad de propagación por el vidrio, disminuyendo de esta forma la frecuencia. ¿Es posible que lo que llama incremento efectivo de masa ("effectively increase the mass") produzca ese efecto?

( el 29/12/10 a las 12:56) darthyoda

Al perder energía las vibraciones se desplazan a menor velocidad y con ello la frecuencia de vibración baja. Perder energía hace que baje la frecuencia de vibración.

Respecto a tu pregunta, el incremento de masa hace que la vibración pierda energía, porque se tiene que hacer vibrar, ademas de la copa, el agua. Cuanto mas fino sea el cristal, mas fácilmente se propagara la vibración. Por esto es mas fácil hacer sonar una copa fina que una gruesa si la frotas.

( el 29/12/10 a las 13:30) Kyuubi