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1. El sonido es la sensación de presión producida en el oído por un conjunto de vibraciones que se propagan en un medio elástico. El sonido es la percepción de nuestro cerebro (C) de las vibraciones mecánicas que producen los cuerpos (A) y que llegan a nuestro oído a través de un medio (B). Fuente vibratoria Receptor (fuente de energía) Es una onda mecánica: necesita un medio material para propagarse, no puede viajar en el vacío. Es una onda longitudinal: cuando la vibración (emisión), tiene igual dirección de la propagación. 2. El sonido es una onda longitudinal mientras que la luz y cualquier onda electromagnética es transversales. Si hacemos ondas con una soga nos dará ondas transversales mientras que un resorte puede transportar ambos tipos de ondas. Una onda longitudinal es una onda mecánica en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. 3. Las ondas son una perturbación periódica del medio en que se mueven. En las ondas longitudinales, el medio se desplaza en la dirección de propagación. a) Producción del sonido Las ondas sonoras longitudinales se producen como consecuencia de una perturbación periódica en el aire, y que el oído humano actúa como receptor de estas ondas sonoras periódicas, percibiéndolas como sonido. El cuerpo sonoro puede vibrar longitudinal o transversalmente. Deben existir dos factores para que exista el sonido: Es necesaria una fuente de vibración mecánica Un medio elástico a través del cual se propague la perturbación b) Propagación del sonido El sonido se transmite en cualquier medio ya sea sólido, líquido o gaseoso, pero no en el vacío. La fuente de cualquier sonido es un objeto que vibra, algunas fuentes sencillas de sonido son los instrumentos musicales. Un cuerpo al vibrar genera un movimiento de vaivén (oscilación) a las moléculas de aire que lo rodea, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda alternativamente. Estos cambios depresión se transmiten por colisión entre las moléculas de aire y la onda sonora que es capaz de desplazarse hacia nuestros oídos. Las partes de la onda en la que la presión aumente se llaman compresiones y aquellas en las que la presión disminuye se llaman expansiones La frecuencia de la onda que se emite es igual a la frecuencia de la onda que se recibe. 4. PARAMETROS FUNDAMENTALES DEL SONIDO: NOMBRE CONCEPTO INTENSIDAD Potencia transmitida por la onda en un área determinada.(energía/tiemp o) I = energía/tiempo. área = potencia/área Propiedad del sonido que determina si es grave o agudo. TONO TIMBRE Características de un sonido que permite diferenciar el mismo sonido emitido por diferentes instrumentos. “textura” del sonido. “calidad” del sonido. RELACIÓN CON LA ONDA PORTADORA Amplitud Frecuencia +Frec =+agudo -Frec=+grave Forma de la onda. OTRAS CUESTIONES INPORTANTES Volumen. Se mide en Decibeles (Db) Las personas soportan como máximo entre 80-90 y como mínimo 1 (muy difícilmente). Caracteriza al sonido por su nota. Se mide en Hertz (Hz). Rango audible (humanos): entre 20000Hz (+ ultrasonido) y 20 Hz (infrasonido). El timbre depende de: Elasticidad del material Distribución de la masa Forma en la que el instrumento es perturbado http://www.ite.educacion.es/formacion/materiales/60/cd/02_elsonido/1_qu_es_el_sonido.ht ml http://micursofisica.blogspot.com.ar/p/sonido-transmision-deteccion-y.html http://es.wikipedia.org/wiki/Sonido#Propagaci.C3.B3n_del_sonido http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_longitudinal Se denomina interferencia a la superposición o suma de dos o más ondas en el mismo espacio y tiempo. Dependiendo fundamentalmente de las longitudes de onda, amplitudes y de la distancia relativa entre las mismas se distinguen dos tipos de interferencias: Constructiva: se produce cuando las ondas chocan o se superponen en fases, obteniendo una onda resultante de mayor amplitud que las ondas iniciales. Destructiva: es la superposición de ondas en antifase, obteniendo una onda resultante de menor amplitud que las ondas iniciales. EFECTO DOPPLER El efecto Doppler es el cambio aparente de frecuencia de un sonido debido al movimiento ya sea de la fuente o del observador. Si hay acercamiento, la frecuencia aumenta, y si se alejan, la frecuencia disminuye. + cerca +agudo. La frecuencia es mayor a medida que el auto se nos acerca, luego, cambia súbitamente a una frecuencia menor a medida que se aleja. Este fenómeno es conocido como el Efecto Doppler. (La frecuencia es el número de vibraciones completas por segundo medidas en una posición fija). En este dibujo se puede ilustrar este efecto. La fuente sonora se mueve hacia la derecha, con una cierta velocidad, emitiendo ondas que se propagan en círculos centrados en la posición de la fuente (los observadores están ubicados uno adelante y otro atrás de la fuente en el momento que se generan las ondas.) La frecuencia de la fuente sonora no cambia, pero cuando la fuente se acerca hacia el observador de adelante, más ondas se acumulan entre ellos. La longitud de onda se acorta. Aunque la velocidad del sonido no cambia, la frecuencia del sonido detectado aumenta. En cambio, cuando la fuente se aleja del detector (de la persona que está detrás), la longitud de onda aumenta y la frecuencia detectada es menor. El efecto Doppler también se presenta si la fuente se encuentra estacionaria, y el detector está en movimiento. Si la fuente emisora está detenida (sin movimiento) ambos observadores percibirán la misma frecuencia en la misma longitud de onda. Si la fuente emisora se mueve hacia adelante las ondas se juntan (se acortan) aumentando la frecuencia. Para el observador de atrás, las ondas se alargan (se separan), disminuyendo la frecuencia. Aplicaciones del Efecto Doppler El efecto Doppler posee muchas aplicaciones. Los detectores de radar lo utilizan para medir la rapidez de los automóviles y de las pelotas en varios deportes. Los astrónomos utilizan el efecto Doppler de la luz de galaxias distantes para medir su velocidad y deducir su distancia. Los médicos usan fuentes de ultrasonido para detectar las palpitaciones del corazón de un feto; los murciélagos lo emplean para detectar y cazar a un insecto en pleno vuelo. Cuando el insecto se mueve más rápidamente que el murciélago, la frecuencia reflejada es menor, pero si el murciélago se está acercando al insecto, la frecuencia reflejada es mayor. IMÁGENES CON MOVIMIENTO DE EFECTO DOPPLER http://curiosidades.batanga.com/sites/curiosidades.batanga.com/files/efecto%20doppler3.gif http://curiosidades.batanga.com/sites/curiosidades.batanga.com/files/efecto%20doppler2.gif VELOCIDAD DEL SONIDO La velocidad del sonido es la dinámica de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura, con 50 % de humedad y a nivel del mar). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite. Dado que la velocidad del sonido varía según el medio, se utiliza el número Mach 1 para indicarla. Así un cuerpo que se mueve en el aire a Mach 2 avanza a dos veces la velocidad del sonido en esas condiciones, independientemente de la presión del aire o su temperatura. La velocidad o dinámica de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión. V=F.X BIBLIOGAFRIA http://www.jfinternational.com/mf/ondas-sonoras.html http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena11/4q11_conte nidos_2d.htm http://www.profesorenlinea.cl/fisica/sonidoEfecto_Doppler.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_del_sonido INSTRUMENTOS DE PERCUSIÓN: bombo, platillo, timbales, xilofón. REFLEXIÓN se refiere al fenómeno por el cual una onda se absorbe o regresa. Fenómeno Una onda se refleja (rebota al medio del cual proviene) cuando se encuentra con un obstáculo que no puede traspasar ni rodear. Características El tamaño del obstáculo y la longitud de onda determinan si una onda rodea el obstáculo o se refleja en la dirección de la que provenía. Si el obstáculo es pequeño en relación con la longitud de onda, el sonido lo rodeara (difracción), en cambio, si sucede lo contrario, el sonido se refleja (reflexión). Si la onda se refleja, el ángulo de la onda reflejada es igual al ángulo de la onda incidente, de modo que si una onda sonora incide perpendicularmente sobre la superficie reflejante, vuelve sobre sí misma. La reflexión no actúa igual sobre las altas frecuencias que sobre las bajas. La longitud de onda de las bajas frecuencias es muy grande (pueden alcanzar los 18 metros), por lo que son capaces de rodear la mayoría de obstáculos; en cambio las altas frecuencias no rodean los obstáculos por lo que se producen sombras detrás de ellos y rebotes en su parte delantera. La REFRACCIÓN es la curvatura de las ondas cuando entran en un medio donde su velocidad es diferente. La refracción con el sonido no es un fenómeno tan importante como con la luz, donde es responsable de la formación de imágenes por lentes, por el ojo, cámaras, etc. Sin embargo la curvatura de las ondas sonoras es una fenómeno interesante en el sonido. Estas visualizaciones pueden ayudar a entender la naturaleza de la refracción. Una columna de tropas acercándose a un medio donde su velocidad es más lenta, como se muestra, girará hacia la derecha porque el lado derecho de la columna llega primero al medio lento, y por lo tanto se ralentizará antes que la parte izquierda que llega después. Los marchadores de la izquierda, tal vez ajeno a la difícil situación de sus compañeros, siguen marchando hacia adelante a toda velocidad hasta que llegan al medio lento. Si el aire por encima de la tierra es más caliente que en la superficie, el sonido por refracción se dobla hacia atrás y hacia abajo en dirección a la superficie. El sonido desde una fuente puntual se propaga en todas las direcciones. Normalmente, el oyente sólo puede oir lo que inicialmente se dirigió hacia él, pero la refracción del sonido lo puede curvar hacia abajo. Normalmente, sólo se recibe el sonido directo. Sin embargo, la refracción puede añadir algo de sonido adicional, amplificando efectivamente el sonido. Sobre lagos fríos, pueden darse lugar a amplificadores naturales. La ABSORCIÓN es lo que absorbe a la propagación del sonido. Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor parte de su energía es reflejada, pero un porcentaje de ésta es absorbido por el nuevo medio. Todos los medios absorben un porcentaje de sonido que propagan. La capacidad de absorción del sonido de un material es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo ego. Es un valor que varía entre 0 (toda la energía se refleja) y 1 (toda la energía es absorbida). En relación con la absorción ha de tenerse en cuenta: El coeficiente de absorción que indica la cantidad de sonido que absorbe una superficie en relación con la incidente. La frecuencia crítica es la frecuencia a partir de la cual una pared rígida empieza a absorber parte de la energía de las ondas incidentes. Resonancia acústica. Relación con las frecuencias naturales de vibración. El término resonancia se refiere a la capacidad de vibrar que tiene un objeto. Es la manera en la que la onda, audible o no, hace que las cosas vibren en mayor proporción de lo normal. Todos los cuerpos o materias físicas tiene lo que se le denomina la "frecuencia de resonancia": una pared, un edifico, una copa, el cuerpo humano y sus órganos, un bolígrafo, un puente, etc. El ejemplo más conocido de resonancia es el de romper una copa con la voz. Un cantante puede hacer coincidir una nota musical con la frecuencia de resonancia del cristal. Esta depende del grueso del cristal, pero una vez la ejecuta, sólo es cuestión de tiempo para que la copa se rompa. Reverberancia acústica. La reverberación es un fenómeno derivado de la reflexión del sonido dentro de un espacio cerrado. Consiste en una ligera prolongación del sonido una vez que se ha extinguido el de la fuente original. Esta prolongación es debida a las ondas reflejadas por las diferentes superficies del espacio. Con lo que podemos entender que si modificamos las superficies del local, la reverberación se verá afectada. Todos hemos experimentado que poner un mueble o colgar una cortina en una habitación hace que esta sea menos ruidosa. Notamos que el sonido queda “apagado”, en realidad, queda absorbido por estos nuevos materiales. La reverberación, la escuchamos muy bien en espacios grandes como las iglesias, donde las paredes de piedra no absorben el sonido y toda la energía sonora está unos segundos viajando en su interior hasta disiparse. En recintos más grandes, como pabellones o piscinas cubiertas, incluso podemos llegar a tener eco. El sonido que emitimos nos es devuelto por una pared situada a una distancia superior a 17 metros. Funcionamiento del oído. Timpano y huesitos. Tus oídos captan el sonido que viaja en ondas invisibles a través del aire. El sonido se produce cuando un objeto en movimiento o en vibración hace que el aire que lo rodea se mueva. Las ondas sonoras viajan por el canal auditivo y golpean el tímpano, situado en el oído medio. Esto causa la vibración del tímpano. Tres pequeños huesos del oído medio sirven de enlace entre el tímpano cuando vibra y la cóclea situada en el oído interno. La cóclea está llena de líquido y lleva las vibraciones a miles de pequeñas células ciliadas que se sientan en una membrana extendida a lo largo de la cóclea. Las células ciliadas de la membrana disparan pequeñas señales eléctricas. Estas señales eléctricas viajan desde los nervios cocleares de la vía auditiva hasta el cerebro. Todo esto ocurre en una fracción de segundo. partes del oído Tu oído se compone de un trayecto conductor en el que encontramos el oído externo y el medio y de la vía nerviosa neural en la que se encuentran el oído interno y el nervio auditivo. El oído externo El oído externo está formado por: Pabellón auricular y cartílago Canal auditivo que conduce hasta el tímpano El pabellón auricular es la solapa exterior de la piel que ayuda a conocer la dirección del sonido. Sirve para recoger o canalizar sonidos en el canal auditivo, sin embargo, no es muy importante para tener una buena audición. Está compuesto por el hélix, el antihélix, el antitrago, la concha y el lóbulo. El canal del oído varía en tamaño y forma de persona a persona. Es un conducto curvo de aproximadamente 2,5 cm (en adultos) situado en el hueso temporal y que termina en el tímpano. La piel a lo largo de la parte externa del canal tiene pelos minúsculos y produce una sustancia cerosa llamada cerumen. El cerumen impide el paso a objetos extraños, evitando así que penetren en el oído y mantiene la piel del canal hidratada evitando la desecación de la misma. El oído medio El oído medio está formado por: Tímpano Tres huesecillos del oído medio y sus correspondientes músculos Membrana de la ventana vestibular u oval y ventana redonda La trompa de Eustaquio El tímpano y los huesos del oído medio El tímpano tiene forma de cono, se estira a través del canal auditivo. Es bastante rígido, pero flexible. Detrás del tímpano hay tres huesos conectados que forman el osicular de la cadena. Estos son: Martillo Yunque Estribo El martillo está conectado a la membrana del tímpano por un extremo y a través del yunque al estribo situado en el otro extremo. El estribo es el hueso más pequeño del cuerpo, más pequeño que un grano de arroz. Éste se apoya contra la membrana de la ventana vestibular u oval y de la ventana redonda que se comunican con el oído interno. El estribo se mueve dentro y fuera de la membrana de la ventana vestibular como un pistón al igual que se mueve el tambor, en respuesta al sonido. La membrana redonda se encuentra justo debajo de la ventana oval o ventana vestibular y es flexible. Cuando el estribo se mueve dentro y fuera de ella, empuja el fluido de la cóclea y la ventana redonda permite que el fluido se desplace. La cavidad del oído medio, que se encuentra lleno de aire, está conectado a la parte posterior de la nariz y de la garganta por la trompa de Eustaquio. Este tubo ajusta la presión de aire en el espacio del oído medio para que coincida con la presión de aire en el exterior de la membrana del tímpano, normalmente está cerrado. Así que cuando viajas en avión, al despegar o aterrizar, notas los oídos tapados, si bostezas o tragas ayudas a abrir la trompa de Eustaquio para ajustar la presión del aire en la cavidad del oído medio. El oído interno El oído interno está formado por: Cóclea Canales semicirculares La cóclea es una pequeña estructura en forma de espiral, aproximadamente del tamaño de un guisante. Se encuentra ubicada en el hueso del cráneo y está llena de líquido. Consta de una membrana delgada con aproximadamente unas 15.000 células ciliadas microscópicas que se encuentran suspendidas en este líquido. Cada célula está sintonizada a un sonido particular o a una frecuencia. Las células ciliadas conectan la cóclea con los nervios que envían mensajes al cerebro. Los canales semicirculares son los principales responsables del sentido del equilibrio. http://es.wikipedia.org/wiki/Absorci%C3%B3n_(sonido) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/sound/refrac.html http://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(sonido) http://www.acusticaweb.com/teoria-acustica/blog/teoracca/resonancia-y-reverberaci.html http://audifonos.org.es/funcionamiento-oido