ACÚSTICA
La acústica es una de
las partes de la física que se encarga de estudiar el sonido, el ultrasonido y
el ultrasonido, pues son ondas mecánicas que se propagan a través de la
materia.
Fenómenos
acústicos
Los fenómenos
acústicos son el resultado de algunos efectos que provoca el sonido.
·
Reflexión.
Es un fenómeno que se
presenta cuando las ondas sonoras chocan con una pared dura y se reflejan.
·
Eco.
El eco deriva de la
reflexión pues se origina cuando se repite un sonido reflejado.
Para que se pueda
apreciar claramente éste fenómeno debe existir una distancia mínima de 17m
entre el oyente y la pared donde se reflejan las ondas.
Se necesita una
distancia mínima de 17m para oír el sonido original y el reflejado, ya que el
oído requiere de 0.1 segundos para distinguir dos sonidos distintos.
·
Resonancia.
Tiene lugar cuando la
vibración de un cuerpo logra hacer vibrar a otro con la misma frecuencia.
La resonancia se
aplica en las cajas de resonancia que sirvan
para aumentar la intensidad del sonido original.
·
Reverberación.
Es una prolongación
del sonido, pues se produce si después de escucharse el sonido original éste
continúa dentro del lugar como resultado del eco.
Éste fenómeno
ocasiona que no se distingan claramente los sonidos emitidos por instrumentos
musicales o voces.
¿Cuál es
la diferencia entre el eco y la reverberación?
Como ya se había
mencionado, el ser humano puede distinguir dos sonidos distintos en 0.1
segundos, así que si el retardo del reflejo de una onda es mayor a 0.1 segundos
es eco. Pero si el retardo es menor a 0.1 segundos es reverberación.
Sonido
Para poder entender
bien éste tema, primero debemos analizar ¿qué es el sonido?
El sonido es un tipo
de onda que se propaga en un medio material.
Se produce cuando un
cuerpo vibra. A éstos cuerpos que son los que originan el sonido cuando vibran
se les llama fuente de sonido.
Una de las
principales características del sonido es que es una onda tridimensional, pues
se transmite en todas las direcciones.
Para que las personas
podamos percibir el sonido, éste debe tener una frecuencia entre los 20 y
20,000 Hertz.
Recordemos que la
frecuencia es el número de vibraciones que se producen en 1 segundo.
El sonido siempre va
a necesitar de un medio para poder propagarse.
El principal medio
para que el sonido se propague es el aire, el cual es un gas; no obstante,
también lo puede hacer en los líquidos y en los sólidos.
El sonido nunca se va a propagar por el vacío, pues siempre va a
necesitar de un medio para hacerlo y en el vacío no existe ningún material que
transmita la vibración.
Cualidades
del sonido
·
Intensidad.
Es una cualidad que
indica si el sonido es fuerte o débil. La intensidad de un sonido va a depender
de:
1.-
Amplitud de onda: si ésta aumenta la intensidad también.
2.-
Distancia: va a ser la distancia entre la fuente sonora
y el oyente, pues a menor distancia mayor intensidad.
3.-
Superficie: si la superficie o fuente es grande la
intensidad también lo será.
“La intensidad de un
sonido expresa la cantidad de energía acústica que en un segundo para a través
de una superficie de un centímetro cuadrado, perpendicular a la dirección en la
cual se propaga la onda”. (Tomado de “Física General”, Héctor Pérez Montiel,
pág. 304).
NIVELES DE
INTENSIDAD DEL SONIDO EN DECIBELES
|
|
Sonido
|
Nivel de intensidad
en dB
|
Umbral de audición
|
0
|
Murmullo
|
20
|
Conversación
común
|
60
|
Calle
con tránsito
|
85
|
Sirena
de ambulancia
|
110
|
Umbral
del dolor
|
120
|
(Tomado de “Física
General”, Héctor Pérez Montiel, pág. 304).
·
Tono
Ésta cualidad va a
depender de la frecuencia con la que vibra la fuente sonora, ya que a mayor
frecuencia el sonido es más alto, y a menor frecuencia el sonido es más bajo.
·
Timbre
Es la cualidad que
nos permite reconocer o identificar la fuente sonora, es decir, distinguir qué
cuerpo está originando las vibraciones.
Ésta identificación
se logra porque el tono fundamental siempre va acompañado de sobre tonos.
Velocidad
de propagación del sonido
La velocidad en que
se propague el sonido va a depender del medio que utilice para hacerlo.
Otro factor que
interviene es la temperatura del medio. El aumento de la temperatura provoca un
aumento de la frecuencia, lo que conlleva a un aumento de en la velocidad.
La principal
característica que debe tener el medio para intervenir en la velocidad de
propagación es su elasticidad.
La velocidad del
sonido es mayor en los sólidos, después en los líquidos y por último en los
gases, ya que entre más sólida sea la materia, su grado de cohesión es más
alto, lo que facilita la propagación del sonido.
A continuación se
presenta la velocidad del sonido de acuerdo al medio y a la temperatura.
MEDIO
|
TEMPERATURA (C°)
|
VELOCIDAD (m/s)
|
Aire
|
0
|
331,46
|
Argón
|
0
|
319
|
Bióxido de Carbono
|
0
|
260,3
|
Hidrógeno
|
0
|
1286
|
Helio
|
0
|
970
|
Nitrógeno
|
0
|
333,64
|
Oxigeno
|
0
|
314,84
|
Agua destilada
|
20
|
1484
|
Agua de mar
|
15
|
1509,7
|
Mercurio
|
20
|
1451
|
Aluminio
|
17-25
|
6400
|
Vidrio
|
17-25
|
5260
|
Oro
|
17-25
|
3240
|
Hierro
|
17-25
|
5930
|
Plomo
|
17-25
|
2400
|
Plata
|
17-25
|
3700
|
Acero inoxidable
|
17-25
|
5740
|
( Tomado de http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema4/tema4.htm)
Efecto
Doppler
Es un fenómeno físico
donde hay un cambio de frecuencia de una onda producida por la relación entre
el observador y el movimiento de la fuente sonora.
Éste fenómeno lleva
el nombre de su descubierto Christian Andreas Doppler.
Tiene lugar en el
cambio de sonidos, el cual se debe a que entre más se acerca la fuente sonora
al observador, las ondas se desplazan y alcanzan a las que están delante de
ellas, provocando que la distancia disminuya, lo que origina un sonido cada vez
más alto.
Pero si la fuente
sonora se aleja del observador la distancia aumenta y disminuye la frecuencia,
lo que origina un sonido cada vez más bajo.
A hora que hemos
analizado estos conceptos vamos a ver algunos ejemplos en la vida cotidiana
para su mejor comprensión.
1.-Eco: cuando estamos
en un cuarto grande y solo escuchamos nuestra voz repetida.
2.-Sonido: el sonido
es una onda tridimensional, pues si ponemos música en una habitación se
escuchará en todos los rincones del cuarto.
3.-Intensidad del
sonido: si nos ponemos exactamente junto a una bocina la intensidad del sonido
es más alta a que si estamos a 1m de distancia.
4.-Timbre: reconocer
las voces o qué sonidos produce cada uno de los instrumentos musicales.
5.-Efecto Doppler:
cuando pasa una ambulancia junto a nosotros. Mientras más se acerca el sonido
es más fuerte, y cuando se va alejando el sonido va disminuyendo.
BIBLIOGRAFÍA
·
Pérez Montiel, Héctor.
Física General. Editorial Patria. Págs. 302-306
http://sonidosconelia.blogspot.mx/2010/03/eco-y-reverberacion.html
“La acústica es una
rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y
ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia.”
“Dada la variedad de
situaciones donde el sonido es de gran importancia, son muchas las áreas de
interés para su estudio: voz, música, grabación y reproducción de sonido,
telefonía, refuerzo acústico, audiología, acústica arquitectónica, control de
ruido, acústica submarina, aplicaciones médicas, entre otras.”
La acústica
la voz
música
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grabación
Muy bien, solo que deben incluir explicación en cada imágen que pongan. Si no son hechas por ustedes coloquen la fuente de consulta.
ResponderEliminarExcelente!
ResponderEliminarEsas tablas que proporcionaron es muy útil para hacer los cálculos de propagación del sonido, la información es muy breve pero clara, el vídeo tiene muy buen volumen y explicación, solo falto incluir una breve explicación de la relación de las imágenes con el tema.