El sonido _2010

8/6/2019 El sonido _2010

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SONIDO

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EL SONIDO

INTRODUCCIÓN

¿QUÉ ES EL SONIDO?

ELEMENTOS

CUALIDADES

TIPOS DE SONIDO

¿CÓMO OÍMOS?

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INTRODUCCIÓN

El mundo material que nos rodea seestructura en función de dos términos:materia y energía.

Ahora abordaremos la forma más habitualde propagación de la energía en lanaturaleza: las ondas y, en particular, lapropagación de las ondas sonoras en losdiferentes medios materiales, que másadelante llamaremos “SONIDO”.

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Los fenómenos ondulatorios que podemosencontrar a nuestro alrededor sonnumerosos, pero, los más frecuentes son

el sonido y la luz (que a diferencia de lasondas sonoras, puede propagarse por elvacío).

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¿QUÉ ES EL SONIDO?

El sonido es una sensación, en elórgano del oído, producida por elmovimiento ondulatorio en un medioelástico (normalmente el aire), debidoa cambios rápidos de presión,generados por el movimiento

vibratorio de un cuerpo sonoro.

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EL SONIDO

El sonido se producepor la vibración de unmedio elástico, que

puede ser gaseoso,líquido o sólido.

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ELEMENTOS O FACTORES PARA QUEEXISTA SONIDO

1. Una fuente de vibración mecánica, llamadafuente sonora

Ejemplos:

DIAPAZÓN PLATILLOS BATERÍA GUITARRA

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2. Un medio elástico a través del cual se

propague la perturbación, es decir, laonda sonora (sonido).

Dicho medio puede ser el agua (líquidos),el aire (gases), y los metales (sólidos)

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CARACTERISTICA DEL SONIDO

Cualquiera sea la frecuencia que tenga un sonido, secaracteriza por ser una onda de tipo mecánica,longitudinal, donde el medio que vibra lo hace porvariaciones de presión.

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CUALIDADES DEL SONIDO

INTENSIDADTONO

TIMBRE

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TONO:

El tono de un sonido depende

únicamente de su frecuencia, es decir,del número de oscilaciones porsegundo. La altura de un sonidocorresponde a nuestra percepción delmismo como más grave o más agudo.

Si a y b representan dos sonidosEl tono del sonido b es mayor que el tono del sonido a

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TONO (ALTURA)

Es una característica del sonido que está relacionado conla frecuencia.

Las frecuencias más bajas (vibraciones lentas) producensonidos graves y las frecuencias más altas (vibracionesrápidas) producen sonidos agudos.

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INTENSIDAD:La intensidad de un sonido vienedeterminada por la amplitud del

movimiento oscilatorio, subjetivamente,la intensidad de un sonido corresponde anuestra percepción del mismo como máso menos fuerte. Cuando elevamos elvolumen del radio a una música, o elvolumen del televisor, lo que hacemos esaumentar la intensidad del sonido.

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INTENSIDAD (VOLUMEN)La intensidad de la ondasonora es una cantidad físicaque se define como laenergía sonora quetransporta una onda por

unidad de tiempo a través deuna unidad de área.

La intensidad esdirectamente proporcional a

la amplitud de la onda einversamente proporcional ala distancia entre el emisor yel receptor.

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La intensidad del sonido se mide en unaunidad llamada BEL, en la práctica seusa el decibel.

1 dB = 0,1 BelCuando la intensidad del sonido es muyalta y muy desagradable, puede hasta

producir sensaciones de dolor, a estepunto se le denomina “Umbral del dolor”

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Umbral de audición 0

Susurro, respiración normal, pisadas suaves 10

Rumor de las hojas en el campo al aire libre 20

Murmullo, oleaje suave en la costa 30

Biblioteca, habitación en silencio 40

Tráfico ligero, conversación normal 50

Oficina grande en horario de trabajo 60

INTENSIDAD DE SONIDO DE DIFERENTES FUENTES (en dB)

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Un sonido de 70 dB produce efectos

psicológicos negativos en tareas que requierenconcentración y atención, mientras que entre 80

y 90 dB puede producir reacciones de estrés,

cansancio y alteración del sueño.

Umbral del dolor 120 dBLos ruidos superiores a los 120 dB entran en el

denominado “umbral del dolor”, es decir, son ruidos

insoportables que provocan sensación de dolor enel oído humano.

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Umbral de audición 0

Conversación en voz muy alta, gritería, tráfico

intenso de ciudad

70

Timbre, camión pesado moviéndose 80

Aspiradora funcionando, maquinaria de unafábrica trabajando

90

Banda de música rock 100

Bocina de un auto, explosión de petardos ocohetes empleados en pirotecnia

110

Ipod en su máxima intensidad permitida 105

Martillo neumático (de aire) 130

Avión de reacción durante el despegue 150

Motor de un cohete espacial durante el despegue 180

INTENSIDAD DE SONIDO DE DIFERENTES FUENTES

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Si a y b representan dos sonidos

La intensidad del sonido a es mayor que

la intensidad del sonido b

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TIMBRE:

El timbre es la cualidad del sonidoque nos permite distinguir entre dossonidos de la misma intensidad y

altura. Podemos así distinguir si unanota ha sido tocada por una trompetao un violín. Esto se debe a que todosonido musical es un sonido complejoque puede ser considerado como unasuperposición de sonidos simples.

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TIMBRE

Es una característica del sonido que permitediferenciar entre dos sonidos de igual tono eintensidad, emitidos por dos instrumentosdiferentes.

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Sonidos Infrasónicos: los cualespodemos definirlos como las vibraciones

de presión cuya frecuencia es inferior ala que el oído humano puede percibir; esdecir entre 0 y 20 Hz. Pero, debido a

que la mayoría de los aparatos electro-acústicos utilizan una frecuencia entre20 y 30 Hz, consideraremos también

como infrasonidos a toda vibración conuna frecuencia por debajo de los 30 Hz.

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Sonidos Sónicos: Todos aquellossonidos que somos capaces deescuchar, se denominan sonidossónicos

Estos sonidos tienen una frecuenciacomprendida en el rango de 20htz a

20000htz (veinte a veinte mil hertz).

En otras palabras, son los sonidosaudibles al ser humano.

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Sonidos Ultrasónicos: son aquellasondas sonoras cuya frecuencia essuperior al margen de audición humano,es decir, 20 Khz (20000 hz).aproximadamente. Las frecuencias

utilizadas en la práctica pueden llegar,incluso, a los gigahertzios. En cuanto alas longitudes de onda, éstas son del

orden de centímetros para frecuenciasbajas y del orden de micras para altasfrecuencias.

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Los murciélagos en sus vuelos

nocturnos se guían con losultrasonidos para no chocar contralos objetos que se encuentran a su

paso.

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REFLEXION DEL SONIDO

Es una propiedad característicadel sonido, que algunas vecesllamamos eco.

El eco se produce cuando un

sonido se refleja en un mediomás denso y llega al oído deuna persona con una diferenciade tiempo igual o superior a 0,1

segundos respecto del sonidoque recibe directamente de lafuente sonora.

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¿QUE ES REVERBERACIÓN?

La reverberación es la suma total de lasreflexiones del sonido que llegan al lugar deloyente en diferentes momentos del tiempo.Auditivamente se caracteriza por unaprolongación, a modo de "cola sonora", que seañade al sonido original.

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REFRACCION DEL SONIDO

Cuando un sonido pasa de un medio a otro se produce

refracción. La desviación de la onda se relaciona con larapidez de propagación en el medio.

El sonido se propaga más rápidamente en el aire calienteque en el aire frío.

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ABSORCION DEL SONIDO

La capacidad deabsorción del sonido deun material es larelación entre la energíaabsorbida por elmaterial y la energíareflejada por el mismo.

Es un valor que varíaentre 0 (toda la energíase refleja) y 1 (toda laenergía es absorbida)

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DIFRACCION DEL SONIDO

Si el sonido encuentra unobstáculo en su direcciónde propagación, es capazde rodearlo y seguirpropagándose.

La persona B puedeescuchar a la persona A,

en virtud que las ondassonoras emitidas por Arodean el muro y llegan aloído de B

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RESONANCIA

Es un refuerzo de la amplitud devibración por el acoplamiento de otravibración de frecuencia muy similar.

Los cuerpos poseen una frecuencianatural de vibración.

El acoplamiento puede llegar a romperla estructura del cuerpo.

En la figura, cuando se tañe la cuerda,se impone una vibración forzada albalde que sirve como caja deresonancia.

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VELOCIDAD DEL SONIDO

Se midió por primera vez en el siglo XVIIdisparando un cañón situado a 20 km de unobservador.

Este midió el tiempo transcurrido entre elfogonazo y la percepción de estallido.

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¿A QUE SE LLAMA EXPLOSIÓNSÓNICA?

Potente estallido que producen losaviones rápidos cuando alcanzan lavelocidad del sonido, consiste en la

propagación de vibraciones sonoras muyenérgicas, concentradas en un estrecho

haz que, si se encuentra orientado haciaalgún edificio, puede provocar la rupturade los cristales de las ventanas y

escaparates.

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El Efecto DopplerEl efecto Doppler recibe este nombre en honor al científicoaustríaco Christian Doppler ( 1803 – 1853 ).

Este efecto se refiere a la variación de frecuencia de unaonda percibida por un observador debido a su propiomovimiento o por el movimiento de la fuente emisora de laonda.

Escucho la

frecuencia f 1En éste caso el sonido dela bocina se escucha en

forma normal

El auto y el niño seencuentran en reposo

Escucho la

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El auto se acerca al niño convelocidad y el niño seencuentra en reposo

El niño escucha el sonido de labocina más agudo

frecuencia

f 2>f 1

Escucho la

frecuencia

f 3<f 1

El auto se aleja del niño convelocidad y el niño seencuentra en reposo

El niño escucha el sonido de labocina más grave

C d l b d l id

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Cuando se rompe la barrera del sonidoLo siento, estoy

superando la

rapidez del sonido !!!!!

¿Qué es ésteestruendo?

Cuando la velocidad del objeto se iguala a la del sonido, observamos cómoen el morro del objeto se forma como un frente de muchas ondas

"apelotonadas". Como el sonido no es más que una onda de presión,tenemos una zona de presión muy alta en el morro. Esa onda, que está

estacionaria en el morro del objeto, hace que sea difícil aumentar lavelocidad. Por eso se llama la "barrera del sonido":

http://personales.ya.com/remocpi/doppler5.gif


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Y, por último, nuestro objeto es supersónico. En estaimagen se muestra el objeto moviéndose a Mach 1,4 (la

velocidad del sonido se denomina Mach 1. Si fuéramos a lamitad de la velocidad del sonido iríamos a Mach 0,5).

Obsérvese el cono de Mach que deja tras de sí nuestroobjeto. Ese cono está formado por una onda de alta

presión. Cuando se trata de un objeto en el aire, como el

sonido no es más que una variación de la presión del aire,el cono es en realidad un sonido muy intenso (el sonic

boom , que le llaman en inglés, o el estallido sónico). Comonuestro objeto del ejemplo es un punto, sólo hay un

estallido. Pero si fuera un objeto extenso (un avión, porejemplo), habría dos o más conos, como mínimo el delmorro y el de la cola. Esto puede apreciarse en la siguienteimagen de un coche a reacción, superando la velocidad del

sonido en uno de los lagos secos de Utah:



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RECEPCION DEL SONIDO

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