1. EL SONIDO Unidad 2: 2. OBJETIVOS Al trmino de la unidad, usted deber: 1. Reconocer el sonido como una onda. 2. Establecer las caractersticas del sonido. 3. Aplicar los fenmenos ondulatorios al sonido. 4. Utilizar las propiedades del sonido a la resolucin de problemas. 2 3. ORIGEN DEL SONIDO El sonido se produce por la vibracin de un medio elstico, que puede ser gaseoso, lquido o slido. 4. ORIGEN DEL SONIDO Onda Mecnica NECESITA UN MEDIO PARA PROPAGARSE 5. http://www.youtube.com/watch?v=Vroho4B 5V8M 6. ORIGEN DEL SONIDO Onda longitudinal Las partculas vibran en la misma direccin que la propagacin de la onda. 7. ORIGEN DEL SONIDO Foco Emisor: genera una perturbacin o vibracin en el medio de propagacin lo que se transmite por las partculas hasta llegar a un receptor de ondas sonoras El sonido existe solamente cuando el odo es capaz de percibirlo. 8. ORIGEN DEL SONIDO Se propaga por zonas de: Compresin Rarefaccin 9. PROPAGACIN DEL SONIDO Depende de: Elasticidad del medio: capacidad de recuperar su forma inicial A mayor elasticidad, mayor velocidad del sonido (Ejemplo: El acero es un medio muy elstico, en contraste con la plasticina, que no lo es.) Densidad. Un sonido viaja ms lento en un medio ms denso. Temperatura En los gases con mayor temperatura el sonido viaja ms rpido. En general, el sonido viaja ms rpido en el estado solido, luego en el lquido y finalmente en los gaseosos, debido a la proximidad de las partculas. 10. VELOCIDAD DE PROPAGACIN DEL SONIDO EN DISTINTOS MEDIOS Medio Velocidad (m/s) Caucho 60 Aire (14 C) 340 Vapor de agua 500 Agua de mar 1.450 Cemento 4.000 Cobre 5.000 Vidrio 5.700 Acero 6.000 11. CARACTERSTICAS DEL SONIDO Intensidad del sonido Tono Timbre 12. INTENSIDAD DEL SONIDO (VOLUMEN) Cantidad de sensacin auditiva que produce un sonido (fuerte o dbil) Depende de Energa que transporta (amplitud) Distancia del foco emisor Capacidad auditiva del oyente Se mide a partir del decibel (dB), que es la mnima variacin de intensidad sonora que percibe el ser humano. 13. Intensidad Alta (sonido fuerte) Intensidad Baja (sonido dbil) Concierto de Rock Respiracin Normal Sirena de ambulancia Mayor Amplitud Mayor Intensidad Menor Amplitud Menor Intensidad 14. TONO O ALTURA Diferenciar entre sonidos graves o agudos Depende de la frecuencia del sonido (nmero de oscilaciones por segundo) A mayor frecuencia sonido ms agudo o alto A menor frecuencia sonido ms grave o bajo 15. ESCALA DE NOTAS MUSICALES Grave DO RE MI FA SOL LA SI Agudo 16. TONO Determinado por: Tamao Ms grande el instrumento musical, ms grave el sonido Longitud Ms larga la cuerda, ms grave el sonido Tensin Mayor tensin, ms agudo el sonido Presin Mayor presin en el aire, ms agudo ser el sonido. 17. TIMBRE Es una caracterstica del sonido que permite diferenciar entre dos sonidos de igual tono e intensidad, emitidos por dos fuentes sonoras diferentes. Por ejemplo, un violn y una guitarra. 18. PROPIEDADES DEL SONIDO Reflexin Refraccin Absorcin Difraccin Superposicin Energa Incidente Energa Reflejada Energa Absorbida Energa Transmitida Energa Disipada 19. REFLEXIN La onda incidente viaja por un medio llega a una superficie y se devuelve por el mismo medio que vena. 20. REFLEXIN Suceden dos fenmenos : Reverberacin: Prolongacin del sonido una vez que se ha extinguido la fuente sonora, se produce por mltiples ondas reflejadas siguen llegando al odo Eco: El sonido se refleja en un medio ms denso y llega al odo de una persona con una diferencia de tiempo igual o superior a 0,1 segundos, respecto del sonido que recibe directamente de la fuente sonora. 20 21. ABSORCIN La onda es absorbida cuando no se refleja, es la relacin entre la energa absorbida por el material y la energa reflejada por el mismo. 22. ABSORCIN Relacionado con la porosidad de los cuerpos. Coeficiente de absorcin Es un valor que vara entre 0 (toda la energa se refleja) y 1 (toda la energa es absorbida). Coeficiente de absorcin a una frecuencia de 1000[h] Cortinas gruesas 0,72 Vidrio 0,10 Pared de ladrillos pintada 0,01 Paneles de madera terciada 0,09 Alfombra gruesa sobre concreto 0,40 23. REFRACCIN Cambio de direccin y rapidez de que sufre una onda cuando pasa de un medio a otro de distintas caractersticas Aire a mayor temperatura Aire a menor temperatura Aire a menor temperatura Aire a mayor temperatura OBSERVACIN: Las ondas sonoras viajan ms rpido en una capa de aire a mayor temperatura 24. DIFRACCIN Si el sonido encuentra un obstculo en su direccin de propagacin, es capaz de rodearlo y seguir propagndose. La persona B puede escuchar a la persona A, en virtud de que las ondas sonoras emitidas por A rodean el muro y llegan al odo de B. 25. RESONANCIA Los cuerpos poseen una frecuencia natural de vibracin lo que genera que el cuerpo vibre en su mxima amplitud. Esta resonancia puede llegar a romper la estructura del cuerpo. 25 http://www.youtube.com/watch?v=m2Y-RRo1NIg&feature=related 26. INTERFERENCIA DEL SONIDO 26 Cuando una o dos ms ondas del sonido se propagan simultneamente por una misma regin del espacio. Interferencia destructiva: Sucede cuando las crestas y valles estn desfasados. Disminuye el volumen del sonido Interferencia constructiva: cuando las crestas y valles estn alineados. Aumenta el volumen del sonido. 27. EFECTO DOPPLER Cambio aparente de la frecuencia en los cuerpos en movimiento (emisor y receptor) Si la fuente se acerca al receptor, la frecuencia observada por ste ser mayor que la frecuencia emitida (se siente ms agudo sonido) Si la fuente se aleja del receptor, la frecuencia observada por ste ser menor que la frecuencia emitida (se siente ms grave el sonido) 28. ESPECTRO AUDITIVO Los sonidos que son audibles para el ser humano son aquellos cuya frecuencia est entre 20 Hz y 20000 Hz. 29. ODO 30. CONTAMINACIN ACSTICA Efectos fisiolgicos: Ruptura de tmpano Perdida progresiva de la audicin Efectos sicolgicos: Insomnio Conducta irritable 31. EJERCICIO N 1 31 B Conocimiento Con qu caracterstica de una onda sonora est relacionada la intensidad de los sonidos que escuchamos? A) Frecuencia. B) Amplitud. C) Velocidad. D) Forma. E) Longitud de onda. 32. EJERCICIO N 2 32 E Conocimiento Indique la alternativa FALSA A) Un sonido nos parece ms agudo, cuanto mayor sea su frecuencia. B) Cuando un receptor est en reposo, la frecuencia de la bocina de un automvil que pasa cerca aumenta cuando ste se aproxima. C) Cuando un receptor est en reposo, la frecuencia de la bocina de un automvil que pasa cerca disminuye cuando ste se aleja. D) El sonido slo se propaga en medios materiales. E) La frecuencia del sonido aumenta al pasar del aire al agua 33. SONIDO ONDA LONGITUDINAL Rarefaccin Compresin MECNICA Rapidez de PROPAGACIN Depende del estado Solido Ms rpido Liquido Rapidez intermedia Gaseoso Ms Lento CARACTERISTICAS Intensidad Amplitud Tono Frecuencia Timbre Caractersticas de cada instrumento PROPIEDADES