Unidad n1 ondas y sonido

Unidad n1ondas y sonidoSub-unidad: el sonido

Objetivos Comprender el origen vibratorio del sonido e identificar sus propiedades bsicas: tono, intensidad y timbre.Describir el espectro sonoro e identificar los rangos de audicin del humano y animales.Identificar y comprender algunas interacciones del sonido con la materia. analizar el efecto Doppler.El sonido se define como: una perturbacin que se propaga por un medio material y lo hace atreves de forma de onda longitudinal.

Propagacin del sonidoEl sonido se propaga en todos los estados de la materia: solido, liquido y gaseoso. Lo hace en forma de onda longitudinal, y produce los fenmenos de compresin y rarefaccin. O tambin llamados zonas de alta y baja presin .

Fuentes sonoraEs cualquier objeto que tenga la capacidad de producir un sonido definido. Ya que el sonido esta producido por ondas regulares o peridicas, en cambio el ruido esta definido por vibraciones irregulares que generan sensaciones de malestar. es por este motivo que al estudiar los instrumentos musicales se puede comprender mucho mejor las propiedades del sonido, y los clasificamos en:

Instrumentos de cuerda.Instrumentos de percusin.Instrumentos de viento.Instrumentos de lamina.La voz humana.

6La emisin de la voz es el procesos encargado de utilizar el aire para hacer vibrar las cuerdas vocales, que es la estructura que produce el sonido. El paso del aire por la laringe hace que las cuerdas vocales vibren, generando un leve sonido que es amplificado por una caja de resonancia.Tres cavidades: la faringe, la cavidad nasal y la cavidad oral.Proceso de la articulacin, que consiste en convertir los sonidos en palabras. Aqu intervienen los labios, dientes, paladar y lengua. Propiedades del sonidoTono o altura: depende de la frecuencia de vibracin de un determinado sonido.

Notas musicales: la escala musical es un ordenamiento ascendente de tonos. La escala diatnica es una de las mas conocidas y esta formada por 8 notas musicales.

Timbre: es la propiedad que caracteriza cada sonido como nico y esta depende de las caractersticas propias de cada instrumento.

Ondas estacionarias en el sonido: estas tambin ayudan a definir el timbre de un sonido. Se propaga en una regin limitada del espacio y su mejor ejemplo la cuerda de una guitara.

Presenta un nodo en cada extremidad y un cierto numero de antinodos. Los nodos son puntos de vibraciones nulas dentro de una cuerda. Los antinodos son puntos de vibracin mxima dentro de una cuerda y se encuentran en medio de 2 nodos.

Armnicos: estn constituidos por una superposicin de ondas que incluyen una onda de frecuencia fundamental, comn para todos los instrumentos que emiten la misma nota, y la suma de los armnicos de la onda. Los armnicos son ondas de diferentes amplitudes. El resultado de la suma de estas ondas es caractersticas para cada instrumento y permite diferenciar el sonido generado por instrumentos diferentes.

Intensidad: define si un sonido es fuerte o dbil. Se relaciona con la amplitud y la frecuencia de la onda y , por lo tanto con la energa que transporta. Onda sonora intensas o de alto volumen = mucha energa. Ondas sonoras de bajo volumen = muy poca energa. Al comparar la intensidades de 2 sonidos de igual frecuencia, los que tienen mayor amplitud propagan mayor energa.

Nivel de intensidad y decibeles

Decibeles (db) unidad de medida de la capacidad de or.

Umbral mnimo de audicin: no se percibe sonido, y corresponde a los 0 db.

Umbral superior de audicin o umbral del dolor: intensidad mxima que puede captar el odo, sin sentir dolor, corresponde a los 120 db.

Espectro de frecuencias audiblesInfrasonido: corresponde a ondas sonoras con frecuencias inferiores a los 20 hz.Ultrasonidos: corresponde a ondas sonoras con altas frecuencias, por sobre los 20 000 hz.

Ecolocalizacin: son ondas de muy altas frecuencias, las que permiten localizar insectos, orientarse en una cierta direccin del espacio y atreves de la reflexin del sonido, se puede estimar la distancia, el tamao y la forma de un objeto.

Infrasonido: Elefante, Ballenas , Tigres etc.Ultrasonidos: Delfn, murcilago, Ballenas etc.El odo y la audicin El aparato auditivo esta diseado para captar las vibraciones provenientes de las ondas mecnicas, en impulsos nerviosos elctricos que llegan finalmente hasta el cerebro, donde son interpretadas como diferentes sonidos.Viaje del sonido: pabelln auditivo (oreja), conducto auditivo externo, tmpano, sistema mecnico (martillo, yunque, estribo) se transforma en seal elctrica, ventana oval, cclea o caracol (liquido) hasta el rgano de corti, posee terminaciones nerviosas hasta nervio auditivo. Llegando al cerebro.

Contaminacin acstica: sonmetro

Perdida de la capacidad Auditiva

Interaccin del sonido con el entorno Reflexin y eco La reflexin es el fenmeno que se produce cundo las ondas sonoras llegan hasta un elemento que se opone a su propagacin y se refleja, cambiando o invirtiendo si sentido. el eco es un fenmeno asociado a la reflexin del sonido . cuando gritas frente a una montaa, se oye primero el sonido directo, y despus el sonido reflejado en el obstculo. Esta repeticin se debe a la reflexin de las ondas sonoras. Velocidad del sonido en el aire: 340m/s. Tiempo: 0,1 s.Distancia: igual o mayor a 17 mt.

Reverberacin La reverberacin es un fenmeno sonoro producido por la reflexin que consiste en una ligera permanencia del sonido una vez que la fuente original ha dejado de emitirlo.Cuando recibimos un sonido nos llega desde su emisor a travs de dos vas: el sonido directo y el sonido que se ha reflejado en algn obstculo, como las paredes del recinto. Cuando el sonido reflejado es inteligible por el ser humano como un segundo sonido se denomina eco, pero cuando debido a la forma de la reflexin o al fenmeno de persistencia acstica es percibido como una adicin que modifica el sonido original se denomina reverberacin.

Absorcin del sonido La absorcin es lo que absorbe a la propagacin del sonido.Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor parte de su energa es reflejada, pero un porcentaje de sta es absorbido por el nuevo medio. Todos los medios absorben un porcentaje de sonido que propagan.La capacidad de absorcin del sonido de un material es la relacin entre la energa absorbida por el material y la energa reflejada por el mismo ego. Es un valor que vara entre 0 (toda la energa se refleja) y 1 (toda la energa es absorbida).

El coeficiente de absorcin que indica la cantidad de sonido que absorbe una superficie en relacin con la incidente.

Refraccin del sonido Corresponde a la desviacin de las ondas sonoras al pasar oblicuamente de un medio a otro, debido al cambio en su velocidad de propagacin.

Difraccin del sonido

es un fenmeno que afecta a la propagacin del sonido. Se habla de difraccin cuando el sonido se dispersa como consecuencia del encuentro con obstculos que no le son transparentes.

Interferencia la interferencia es un fenmeno en el que dos o ms ondas se superponen para formar una onda resultante de mayor o menor amplitud. Este es el principio de superposicin. Este fenmeno puede originar una intensificacin, debilitamiento o anulacin de la onda resultante, respecto de las originales.Si las ondas que se superponen tienen la misma f y a, puede ocurrir que se produzca interferencia contractiva e interferencia destructiva. Resonancia acsticaEs un refuerzo de la amplitud de vibracin por el acoplamiento de otra vibracin de frecuencia muy similar. Los cuerpos poseen una frecuencia natural de vibracin. El acoplamiento puede llegar a romper la estructura del cuerpo.

Efecto DopplerEl efecto Doppler no es simplemente funcional al sonido, sino tambin a otros tipos de ondas, aunque los humanos tan solo podemos ver reflejado el efecto en la realidad cuando se trata de ondas de sonido.

El efecto Doppler es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente en relacin a su observador. Si queremos pensar en un ejemplo de esto es bastante sencillo.

Seguramente ms de una vez hayas escuchado la sirena de un coche polica o de una ambulancia pasar frente a ti. Cuando el sonido se encuentra a mucha distancia y comienza a acercarse es sumamente agudo hasta que llega a nosotros.Cuando se encuentra muy cerca nuestro el sonido se hace distinto, lo escuchamos como si el coche estuviera parado. Luego cuando contina su viaje y se va alejando lo que escuchamos es un sonido mucho ms grave.Esto ocurre ya que las ondas aparentan comenzar a juntarse al mismo tiempo que el coche se dirige hacia una direccin. La imagen de abajo explica mejor esta idea sobre las ondas y la velocidad de los coches.