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Acústica y navegación

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El presente artículo, acústica y navegación, debería presentar las múltiples relaciones existentes entre la disciplina científica, la acústica práctica y real, y navegar por mares, ríos y lagos con embarcaciones de todo tipo.

Cuerno marino de los llaguters en el río Ebro.[1]
Megáfono de latón a la izquierda.

Relacionadas con la navegación, las ondas sonoras y la ciencia que las estudia tienen una gran importancia. Basados en propiedades acústicas existen varios instrumentos de navegación. Las señales sonoras y ruidos de todo tipo son percibidas por el sentido del oído. En el primer caso se trata de sonidos útiles y en el segundo caso de sonidos (aparentemente) indeseables.

Cada aspecto considerado se presentará a continuación en un apartado específico. Algunos temas serán expuestos en subapartados.

Acústica

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La acústica es una rama de la física que se ocupa del estudio de las ondas mecánicas de los gases, líquidos y sólidos, incluidos temas como la vibración, el sonido, los ultrasonidos y los infrasonidos, que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no se propagan en el vacío ) por medio de modelos físicos y matemáticos.

Audición

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Localización del sonido

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La capacidad humana para detectar la posición de una fuente sonora es tan útil en la navegación como en la vida diaria. Existen peligros puntuales que permiten ser situados y evitados. Las ondas que rompen contra un arrecife o un salto de agua, en un río, hacen ruidos que pueden ser escuchados a distancia y, una vez localizada la fuente emisora e identificado el riesgo, el barco puede gobernar alejándose del peligro.

Protección

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Ulises Y el canto de las sirenas.[2]

Los ruidos muy intensos son perjudiciales para el oído humano y es necesario utilizar algún sistema de protección en ambientes perjudiciales. Las salas de máquinas de los barcos[3][4] y las cubiertas de los portaaviones son escenarios típicos de operarios con cascos de protección.

Una metáfora mitológica de ruidos nocivos sería el canto de las sirenas.[5]

 
Tapones protectores.
 
Prácticas de tiro con orejeras protectoras.
 
Guía de aterrizajes con casco protector.

Ruidos y vibraciones de máquinas

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En funcionamiento normal, los motores y otras máquinas emiten una serie de ruidos y vibraciones a considerar habituales y aceptables. Cualquier cambio puede ser el resultado de una degradación, desequilibrio o avería. El oído de un operario entrenado detecta los cambios anormales y puede evitar resultados desastrosos.

Ruido en piezas de madera estructurales

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J. E. Gordon, un experto en materiales y estructuras, presenta el hecho de estructuras de madera que producen ruidos alarmantes sin que estén a punto de romperse. El ejemplo que pone es los de los planeadores de madera, en los que una falla estructural podría provocar la muerte. En los barcos de madera pueden producirse ruidos similares. La experiencia debería decir, en cada caso, si los ruidos indican o no peligro de la estructura.[6]

Existen referencias literarias a ruidos en un velero determinado que avisan cuando es necesario aflojar.

You can drive the Retriever until she develops a certain little squeak up forward--and then it's time to shorten sail.
Peter Bernard Kyne. Cappy Ricks: Or, The Subjugation of Matt Peasley.[7]
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El autor de la obra de referencia (Eric Twiname), un manual de consejos para regatistas de vela, aconseja practicar la navegación con los ojos cerrados para darse cuenta de las sensaciones complementarias usadas de forma inconsciente.[8] Uno de los sentidos implicados es el del oído. Sentido que puede ayudar mejor si es tenido en cuenta y se le adiestra.

Un documento mucho más antiguo que trata, indirectamente, sobre la navegación en la oscuridad es el siguiente:

... in Fiandra alle Schiuse et nello mare di Berthagna sonno piloti che di nocte et nelli più tempesti giorni e scuri non vedendo alcuna cosa, per arbitrio de testa conducono le nave et sanno dire lo locho dove sonno et quanto distano da ogni parte,
Benedetto Cotrugli, “De navigatione”; Nàpols (1464).

Voz humana

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Cuando los tripulantes de una embarcación son dos o más, las comunicaciones verbales tienen una importancia capital. En tripulaciones numerosas, las órdenes generales se hacían a menudo con la voz.

Intensidad de la voz

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... Lo comito deve essere robusto de vita et de voce resonante per lo continuo gridare che bisogna in galea, et deve essere experto della cartha del navigare, et de pradica delli porti pertinente allo piloto...
Benedetto Cotrugli, “De navigatione”; Nàpols (1464).[9]

Escandallo

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El responsable del escandallo, cuando iba sondando la profundidad, "cantaba" de viva voz la profundidad medida. Otro caso de un instrumento de navegación (físico y material) que necesitaba una lectura visual (basada en la óptica) y un anunciamiento verbal (acústica). Mark Twain, el famoso seudónimo del escritor estadounidense, estaba basado en una marca de profundidad que cantaban los marineros que sondaban el río Misisipi.[10][11]

Instrumentos sonoros

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Cuerno marino

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El sonido de las caracolas o cuernos marinos se asocia en muchas culturas a aspectos relacionados con la navegación.[12]

Aulos

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El aulos era una especie de flauta griega usada en los barcos de remos.[13][14] El músico que la tocaba (llamado auletas en griego) marcaba el ritmo de remada. Generalmente las auletas eran músicos poco notables, acostumbrados a la dura vida de los navegantes. En una ocasión Alcibíades contrató como auletas a un atleta campeón en los juegos píticos: Crisógono.[14][15][16]

Campana de barco

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Desde tiempos antiguos los navegantes utilizaban una campana para múltiples tareas a bordo.

Silbato de señales a la tripulación

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Existen muchos ejemplos de los diferentes silbidos empleados en la navegación por comites y oficiales. El sonido de un silbato permitía (y todavía permite) dar órdenes claras y potentes predominando sobre otros ruidos que dificultan la inteligencia de las órdenes verbales. El esfuerzo requerido para hacer sonar un silbato es mínimo comparado con una orden verbal dada gritando.

Según un documento de 1250, Jean de Joinville mencionaba el silbato de mando en una galera genovesa: “En el río, frente al rey, había una galera genovesa donde no parecía haber más que un hombre. Cuando éste vio al rey, hizo sonar un silbato y de dentro de la galera salieron 80 ballesteros bien aparejados, con las ballestas armadas; y seguidamente pusieron cuadrillos en el canal (a punto de disparar)”.[17]

Nauchieri de la nave è lo primo et lo principale governatore et commandatore in nave... deve essere ferocissimo ad farse temere et obedire allo sono dello fischio, lo qual fischio à certi toni chesse intendono; et quando fischia deveno li marinari respondere “oho”, et allora lo nauchieri dicie in una parola multe cose...
El nauchero de la nave es el primero y principal gobernador y comandante de la nave...ha de ser muy estricto en el cumplimiento de las órdenes dadas a toque de silbato; este silbato emite sonidos característicos conocidos por todos i, cuando suena, los marineros han de responder «oho». Seguidamente el nauchero da órdenes de forma resumida, que con una palabra indican muchas cosas...Benedetto Cotrugli. De Navigatione (1464-65).

Canario

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Uno de los instrumentos que podían oir los marineros y navegantes era el canario. Un canario era un martillo o mazuela de los calafates, hecho de madera de azufaifo, que repicaba con un sonido característico y repetitivo cuando era utilizado.[18]

Sonidos de un velero[19][20]

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Vela flameando bajo la acción del viento

Los veleros, navegando o amarrados en el muelle, hacen una gama de ruidos bastante variada. Algunos de estos sonidos pueden ser recordados y comentados.

Velas

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Una vela bien cortada y cosida no debería hacer ruido cuando está dispuesta y orientada correctamente. Los ruidos provocados por las velas son de tipo aerodinámico y no provocados directamente por las velas. Las viejas viejas (o nuevas y mal hechas) pueden estar deformadas y vibrar (y hacer ruido) en alguno de sus cayentes. Una vela correcta mal ralingada o mal cazada puede flamear y hacer ruido. También hacen ruido las velas rasgadas. Los ruidos de las velas pueden ayudarle a navegar mejor y avisar de posibles averías.

El flameo de una vela es muy perjudicial para la vela, especialmente con vientos fuertes. Se produce el efecto del "golpe de látigo" ("whipcracking" en inglés), con aceleraciones y fuerzas importantes, que pueden ser destructivas. Las velas con sables extensivos no sufren tanto ese efecto.

Jarcia firme

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Animación mostrando una estela de von Kármán provocada por un objeto cilíndrico.

La jarcia firme está formada por un conjunto de cuerdas o cables bajo tensión. Cuando el viento incide sobre estos sólidos (aproximadamente) cilíndricos se producen unos vórtices alternativos en la banda de sotavento ( Estela de von Kármán ). En función de los parámetros implicados (velocidad del viento, diámetro del cable, tensión del cable,…) se producen ruidos aerodinámicos audibles característicos. Además cada cable puede vibrar como una cuerda musical y producir un sonido que se añade a los indicados.

Fuerza 5

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Entre un viento de fuerza 5 y 6, los cables comienzan a silbar ya vibrar. Las drizas demasiado tensadas golpean contra el palo. Si éste es de aluminio, los golpes resuenan de manera desagradable (no conviene tensar demasiado las drizas; es mejor que queden un poco flojas).[21][22]

Ondas de progresión

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Cuando una embarcación se desplaza, su proa impacta contra el agua tranquila y se forma una ola de proa. También se forma una ola de popa. En función del estado inicial del agua (antes de que llegue el barco), de la velocidad relativa y de la finura del buque, los ruidos provocados por la progresión del barco son bastante evidentes y, en cada caso, característicos.

  •  
    Ángulo de las olas de proa: 39°
  •  
    Ondas de un barco y algunas aves acuáticas, en el canal Rin-Herne
  •  
    Ondas en aguas tranquilas.
  •  
    Ondas también en el caso de una velocidad baja.

Ruido general

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En los puertos deportivos, con un montón de yates atracados, el ruido general cuando sopla el viento es particularmente interesante. De noche o de día (cuando hace mal tiempo) la concurrencia es mínima y es posible gozar de un ambiente sonoro exótico. Algunas personas lo consideran inquietante. A otras personas las relaja. Existen versiones grabadas para posibles interesados.[23][24][25]

Niebla

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La niebla limita o anula la visibilidad. Y hace peligrosa la navegación. Antes del descubrimiento del radar (y la comercialización de unidades asequibles), los únicos medios disponibles para mejorar la navegación eran acústicos (También el escandallo podía ser útil).[26][27] Las normas que regulan los instrumentos y las señales sonoras a emitir son todavía vigentes según el Reglamento Internacional para Prevenir Abordajes en el mar.[28]

Instrumentos de señales en la niebla

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  • En los barcos
    • Campana[29][30]
    • Gong[31][32]
    • Bocina de niebla
      • Cláxon de niebla[33]
      • Bocina de membrana
      • Nautófono[34]
      • Bocina de lengüeta
    • Sirena
    • Silbato grande de niebla
  • En faros e instalaciones terrestres
  • En boyas flotantes
    • Campana
    • Gong
  • En boyas sumergidas

Tubo acústico

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El sistema del tubo acústico (“voice-tube” o “speaking-tube” en inglés) fue muy popular en los barcos del Plantilla:Siglo. Un tubo de unos diez centímetros de diámetro permitía hablar entre dos puntos de la nave. Por ejemplo: entre el puente de mando y la sala de máquinas. No hacía falta electricidad ni otra fuente de energía. Había un sistema equipado con dos silbatos. El que quería hablar destapaba su bocina y soplaba. El silbato de la otra bocina, todavía tapada, sonaba y avisaba a la persona requerida. Con las dos bocinas destapadas el tubo acústico podía canalizar la voz. Una vez terminada la conversación era preciso poner los tapones en las dos bocinas.[36][37] Existe alguna anécdota literaria protagonizada por el tubo acústico de un barco.[38]

Radiotelegrafía

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Mecanismo transmisor de tecla para código Morse.

La telegrafía inalámbrica permitió la comunicación entre los barcos, los puertos y los armadores. El código Morse utilizado universalmente es un código eléctrico pero, a efectos prácticos, de hecho se trata de un código sonoro.[39][40]

En los inicios de la telegrafía los telegramas largos costaban mucho dinero. Este inconveniente propició la publicación de obras que enseñaban métodos codificados para transmitir información mediante mensajes cortos. En la práctica, cada compañía tenía un libro de códigos (un ejemplar en la casa madre y un ejemplar en cada barco) que ahorraba costes y garantizaba la confidencialidad de las comunicaciones.[41][42]

Acústica electrónica

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Existen varios instrumentos acústicos aplicados a la navegación: Hidrófono, ASDIC, Sonar y otros. Los hidrófonos son micrófonos que pueden funcionar sumergidos en agua. Permiten captar todo tipo de sonidos submarinos.[43] El sistema ASDIC se basaba en escuchar el ruido producido por otros barcos para determinar su rumbo, distancia y velocidad con fines militares.[44] Los sonares son sistemas activos que emiten ondas ultrasónicas y analizan sus ecos.[45] Sus aplicaciones típicas son detectores de profundidad e indicadores de bancos de peces.

Música

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La música ha estado asociada a la navegación en muchas ocasiones. A nivel individual o en grupos permitidos o promocionados por el capitán del buque (o autoridades superiores). Las auletas griegas, más que marcar el ritmo de bogada, amenizaban el trabajo monótono de los remeros.[46] Algunas maniobras en grupo iban acompañadas de cantos (llamados salomas, verdaderas salmodias profanas) que permitían sincronizar los movimientos del conjunto (quitar un ancla con el argue, izar una vela pesada…).

Documentos

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Galera veneciana de Agostino Contarini en el viaje a Tierra Santa de 1486. Según el diario ilustrado de Conrad Grünenberg. Vea a los cuatro trompetistas en medio de la imagen.
  • Galeras medievales.

Los músicos formaban parte de las galeras de guerra medievales catalanas: 1 trompeta, 2 trompadores y 1 tamborilero. Un conjunto muy parecido al que definía una Ordenación de Pedro el Grande para los jutglares (músicos) de palacio[47] y que quedaba establecido en las Ordenaciones de Bernardo II de Cabrera.[48]

Las galeras venecianas seguían un sistema similar. Los instrumentos eran, principalmente, trompetas. Y los músicos, cuatro. Zorzi Trombetta da Modone fue un veneciano trompetista de galera, famoso por la música y otros temas. Entre otras, la navegación y la construcción naval.

Hundido en 1545, de este barco se pudieron recuperar muchos instrumentos musicales.[49]

  • Drake y la armada británica.

Los barcos de la expedición de Drake incorporaban a músicos a la tripulación. De forma similar a las galeras catalanas.[50][51]

  • Eugenio de Salazar.
... Pues al tiempo de guindar las velas es cosa de oir zalomar á los marineros que trabajan, y las izan cantando y á compas del canto, como las zumbas cuando pelean; y comienza a cantar el mayoral de ellos, que por la mayor parte suelen estos ser levantiscos ...
Carta d’Eugenio de Salazar.[52]

La señora Freycinet embarcó disfrazada de hombre en la corbeta Uranie. Llevaba una guitarra que iba tocando durante la expedición.[53]

Una de las más famosas leyendas del Titanic es la relativa a su banda de música. Durante el hundimiento, los ocho miembros de la banda dirigidos por Wallace Hartley, se situaron en el salón de primera clase en un intento por hacer que los pasajeros y pasajeras no perdieran la calma ni la esperanza. Más tarde continuaron tocando en la parte de popa de la cubierta de botes. La banda no dejó de tocar incluso cuando ya era seguro que el navío se hundiría.[54][55]

Véase también

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Referencias

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  1. ↑ «Els tocs de corn marí dels llaguters». Ipcite. Consultado el 2021-12-09. 
  2. ↑ Sanderson, J. (2008). La Odisea: Mito Griego. Reader's Theater Folktales, Myths and Legends Series (en italiano). Benchmark Education Company. p. 13. ISBN 978-1-60437-274-8. 
  3. ↑ Carlton, J. (2011). Marine Propellers and Propulsion. Elsevier Science. p. 251. ISBN 978-0-08-054923-1. 
  4. ↑ Crocker, M.J. (2021). Engineering Acoustics: Noise and Vibration Control. Wiley Series in Acoustics Noise and Vibration. Wiley. p. 655. ISBN 978-1-118-49642-8. 
  5. ↑ Argila, J.M.A. (1998). Paraules per a moments difícils. Ajuda personal. STJ. p. 156. ISBN 978-84-95066-01-5. 
  6. ↑ Gordon, J.E. (2006). The New Science of Strong Materials: Or Why You Don't Fall Through the Floor. Alix G. Mautner memorial lectures. Princeton University Press. p. 140. ISBN 978-0-691-12548-0. 
  7. ↑ «Cappy Ricks by Peter B. Kyne: Chapter X. The Battle of Table Bay». The Literature Network. 2007-01-26.  Parámetro desconocido |access-date= ignorado (ayuda)
  8. ↑ Twiname, E. (2013). Start to Win: The Classic Text. Bloomsbury Publishing. p. 6. ISBN 978-1-4729-0150-7. 
  9. ↑ Benedetto Cotrugli, “De navigatione”
  10. ↑ Rasmussen, R.K. (2014). Critical Companion to Mark Twain: A Literary Reference to His Life and Work. Critical Companion. Facts On File, Incorporated. p. 774. ISBN 978-1-4381-0852-0. 
  11. ↑ Unified English (en italiano). Ardent Media. p. 554. 
  12. ↑ Domínguez, R.J. (1852). Compendio del diccionario nacional de la lengua española. Compendio del diccionario nacional de la lengua española (v. 1). Tip. de P. Mellado. p. 464.  Parámetro desconocido |access-date= ignorado (ayuda)
  13. ↑ Bundrick, S. (2005). Music and Image in Classical Athens. Cambridge University Press. p. 34. ISBN 978-0-521-84806-0. 
  14. ↑ 14,0 14,1 West, M.L. (1992). Ancient Greek Music. Clarendon Press. p. 366. ISBN 978-0-19-158685-9. 
  15. ↑ Raphael, F. (2017). Antiquity Matters (en francés). Yale University Press. p. 243. ISBN 978-0-300-21537-3. 
  16. ↑ Verdegem, S. (2010). Plutarch's Life of Alcibiades: Story, Text and Moralism. G - Reference, Information and Interdisciplinary Subjects Series. Leuven University Press. p. 332. ISBN 978-90-5867-760-0. 
  17. ↑ Jean de Joinville; Melot; Malin (1761). Histoire de saint Louis, par Jehan, sire de Joinville : les Annales de son règne, par Guillaume de Nangis ; sa vie et ses miracles, par le Confesseur de la Reine Marguerite. Le tout publié d'après les manuscrits de la Bibliothèque du Roi et accompagné d'un glossaire [par Melot, l'abbé Sallier et Capperonnier]. Imprimerie royale. p. 80–. 
  18. ↑ Fabra, P. (1998). Miscel·lània Fabra: recull de treballs de lingüística catalana i romànica dedicats a Pompeu Fabra. Biblioteca filològica. Institut d'Estudis Catalans. p. 314. ISBN 978-84-7283-419-4. 
  19. ↑ «Sailing Sounds». Cruisers & Sailing Forums. 2021-11-21. Consultado el 2021-12-03. 
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  21. ↑ «How to Determine Wind Speed by Observation: The Beaufort Scale». SectionHiker.com. 2015-12-24. Consultado el 2021-12-04. 
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  23. ↑ Small fishing harbour sounds at night | Lyme Regis Harbour, Dorset UK | 4K SOUNDSCAPE
  24. ↑ Ambiance: RELAXING by a BOAT MARINA - 10 Hours - For relaxation, meditation, sleep
  25. ↑ Wind at Oak Bay Marina
  26. ↑ Boating. p. 7-PA18. ISSN 0006-5374. 
  27. ↑ Derrotero de la costa occidental de Francia y de ambas costas del Canal de la Mancha. Departmentósito Hidrográfico. 1870. p. 522. 
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  30. ↑ Copeland, R.S. (1937). "Morro Castle" and "Mohawk" Investigations: Preliminary Report [Additional Preliminary Report. Index to Preliminary Report and Final Report] of the Committee on Commerce Pursuant to S. Res.7 (74th Congress) a Resolution Relating to the Investigations of the Steamships "Morro Castle" and "Mohawk" Disasters and the Adequacy of Methods and Practices for the Safety of Life at Sea .... 75th Cong., 1st sess. Senate. Rept. U.S. Government Printing Office. p. 577. 
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  52. ↑ «Full text of "Cartas de Eugenio de Salazar, vecino y natural de Madrid, escritas á muy particulares amigos suyos"». Internet Archive. 2024-06-26.  Parámetro desconocido |access-date= ignorado (ayuda)
  53. ↑ Arago, J. (1839). Souvenirs d' un aveugle: voyage autour du monde. Souvenirs d' un aveugle: voyage autour du monde (en francés). Hortet et Ozanne. p. 8. 
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