la física del sonido qué produce el sonido? el sonido se produce cuando algo vibra. la vibración...

21
La Física del La Física del Sonido Sonido

Upload: domingo-rico-rojo

Post on 02-Feb-2016

228 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

La Física del La Física del SonidoSonido

Page 2: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Qué produce el sonido?Qué produce el sonido?

El sonido se produce cuando algo vibra.El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el

aire a su alrededor

Esto causa cambios en la presión.

Estos cambios de presión se propagan constituyendo ondas de sonido.

Page 3: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Ondas periódicas

• Sabemos que el sonido es una perturbación en un medio. Cuando dichas perturbaciones se producen a intervalos regulares y son todas de la misma forma, estamos en presencia de una onda periódica, y el número de perturbaciones por segundo se denomina frecuencia de la onda. Se expresa en Hertz (Hz)-

Page 4: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Tipos de ondasTipos de ondasLas ondas sonoras son longitudinales.

No todas las ondas son longitudinales: las ondas en la superficie del agua generadas al tirar una piedra

son transversales

Page 5: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Ejemplos de ondasEjemplos de ondas

Transversales

Desplazamiento

Dirección de la onda

desplazamiento

Dirección de la onda

Dirección de la onda

desplazamiento

Longitudinales

Vibra en dirección paralela (longitudinal) a la dirección en la que se propaga la onda (Ej: el sonido)

Vibra en dirección perpendicular ( transversal) a la dirección de la propagación de la onda. (Ej: luz, agua)

Page 6: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Características del sonidoCaracterísticas del sonido

•Se propaga en un medio material (aire, agua, gases)

v= f

•Amplitud, frecuencia, velocidad (aire 340 m/s, agua 1200 m/s)

Page 7: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Las tres componentes del Las tres componentes del sonido son:sonido son:

• Tono o altura: cuán grave o agudo es

• Intensidad: cuánto volumen tiene

• Timbre: cuál es su tonalidad

Page 8: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Tono FrecuenciaTono FrecuenciaV

aria

cion

es

de

Pre s

ión

Baja frecuencia

(sonido grave)Alta frecuencia (sonido agudo)

Tiempo

• Es el número de repeticiones (o ciclos) por unidad de tiempo.

•Se mide en Hertz (1 Hz es un ciclo por segundo).

Page 9: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Cuando la frecuencia del sonido se duplica decimos que estamos en una octava superior

Podemos oir en un rango de 10 octavas.

Frecuencias audiblesFrecuencias audibles

1Hz- 20 KHz

60 Hz- 45KHz

100 Hz- 60 KHz

50 Hz- 8 KHz

50 Hz- 20 KHz

200Hz- 150 KHz

Page 10: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

ResonanciaResonancia Se llama frecuencia natural al sonido característico

de un objeto cuando vibra. La frecuencia natural depende de factores tales como

la elasticidad y la forma del objeto. Dos objetos diferentes, por lo general emiten sonidos distintos cuando vibran.

Cuando la frecuencia de vibraciones forzadas se generan en un objeto coincide con la frecuencia del mismo, se produce un aumento notable en el volumen del sonido que emiten. Este fenómeno se denomina resonancia

Page 11: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Resonancia (puente de Tacoma)Resonancia (puente de Tacoma)

Page 12: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Volumen IntensidadVolumen Intensidad

Esta relacionada con la amplitud

Pre

sió n

Tiempo

Para percibir un sonido como dos veces más intenso su intensidad debe ser 10 veces mayor.

La intensidad de sonido percibida se mide en escala logarítmica usando una unidad llamada decibel. (dB)

Los humanos no perciben la Los humanos no perciben la intensidad linealmenteintensidad linealmente

Page 13: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

DecibelesDecibeles

Intensidad=Energía

Area * unidad de tiempo

Un sonido 10 veces más intenso 10 tiene 10 dB-11

W/m2

Un sonido 100 veces más intenso 10 tiene 20 dB-10

W/m2

Un sonido 1000 veces más intenso 10 tiene 30 dB-9

W/m2

Un sonido 10.000.000.000.000.000 veces más intenso 10 tiene 160 dB2

W/m2

Umbral de audición : 10 -12

W/m2

Page 14: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Ejemplos de intensidadEjemplos de intensidad

Situación Intensidad (en dB)

Susurro, bilbioteca 30 dB (muy silencioso)

conversación normal 60 dB (intrusivo)

fábrica 85 dB (molesto)

equipo de música a máximo volumen, camión recolector, petardos

100 dB (muy fuerte- daño auditivo con más de 8 hs.)

el cuerpo comienza a sentir vibraciones en bajas frecuencias

116dB (extremadamente fuerte)

primera fila en concierto de Rock, despegue de jets (60 mts) bocina de auto (1 mt)

120- 130 dB (máximo esfuerzo vocal)

Zona de lanzamiento de cohetes (sin protección auditiva)

140 dB DAÑO EXTREMO A CUALQUIER

FRECUENCIA Y TIEMPO

Page 15: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Timbre forma de ondaTimbre forma de onda

El timbre depende de la forma de la onda sonora. Es lo que distingue un instrumento de otro.

Las ondas sonoras son periódicas pero pueden tener distintas formas. Estas formas se logran por superposición de ondas sinusoidales. A la frecuencia más baja se la llama fundamental y a las más altas armónicos.

Page 16: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Las ondas de sonido causan cambios de presión sobre nuestro conducto auditivo

enviando impulsos nerviosos al cerebro

Por qué oímos lo que oímos?Por qué oímos lo que oímos?

Page 17: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Esquema del oídoEsquema del oído

Oído internoOído medioOído externo

Page 18: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

Efecto DopplerEfecto Dopplerhttp://video.google.com/videoplay?docid=-

2816813289251655055

Corrimiento de la frecuencia recibida, debido al movimiento de la fuente de vibratoria hacia el receptor, o alejándose de él.

Page 19: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

EvaluaciónEvaluación

¿Qué clase de onda es cada una de las siguientes?

a) Ola de mar rodando hacia la playa

b) El sonido de una ballena llamando a otra bajo el agua

c) Un impulso mandado por una cuerda tensa, al golpear uno de sus extremos

d) ¿De qué depende el tono de un sonido?

Page 20: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

d) ¿De qué depende la intensidad del sonido?

e) ¿De qué depende el timbre?f) ¿Cuál es la diferencia en decibeles entre

un murmullo y un grito? g) Si en la sala de clases todos los alumnos

o alumnas gritan, ¿podrían llegar a causar daño?

h) ¿Qué dirección tienen las vibraciones en relación con la dirección de propagación de una onda longitudinal y transversal?

Page 21: La Física del Sonido Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en

i) Francisco, un trabajador en un aeropuerto, al estar cerca de un avión que despega, ¿qué nivel de sonido experimenta?

j) ¿Cuál es la unidad de sonoridad? ¿Qué instrumento se utiliza?

k) ¿Por qué los soldados rompen filas al pasar por un puente?