Valeria Santucho ISFD n 140 TRABAJO PRACTICO Audicin

El sonido de este instrumento es producido por una columna de aire que es empujada por el diafragma hacia la parte superior de la boca, pasando por la laringe y haciendo vibrar las cuerdas vocales que all se sitan. Segn el grosor de las cuerdas vocales y de la apertura grande o pequea que forman al vibrar, son sus sonidos graves o agudos. Las cuerdas vocales descansan en forma horizontal y al momento de respirar, se abren completamente, y tienen aproximadamente un lardo de 3/4 de pulgadas en las voces masculinas y 1/2 pulgada en las voces femeninas. Adems, hay que dejar claro que este fenmeno sonoro se hace posible tambin por la respiracin y la articulacin, pues segn el manejo correcto de estos, pueden producirse cambios notables en la emisin del sonido vocal.

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Valeria Santucho ISFD n 140 Es as como nuestro cuerpo est formado por tres aparatos que contribuyen a la produccin del sonido vocal, y son el Respiratorio, el Fonador y el Resonador. El aparato Respiratorio cumple dos funciones: primera, la absorcin de oxgeno para el organismo, y segunda, el aire respiratorio, en particular el aire espirado, que puede utilizarse para producir la voz, sea para hablar o para cantar. Se compone de vas respiratorias, que comprende las fosas nasales, la laringe, la trquea y los bronquios, y pulmones. El Aparato Fonador por su parte tiene por objeto lograr que el sonido vocal producido, tenga el carcter necesario (vocal). Es aqu donde realmente se produce el sonido. Los rganos de fonacin de la voz humana son los msculos de las mejillas, labios, lengua, el paladar inferior y superior, la vula, campanilla o galillo, laringe, epiglotis, las falsas cuerdas vocales, las cuerdas vocales, glotis, caja torcica y diafragma. El Aparato Resonador cumple la funcin de colaborar con la emisin del sonido vocal por medio de las condiciones fsicas que ofrece. Est formado por la boca, fosas nasales y senos seos. Segn las cavidades que forman el aparato resonador, el aire modifica su vibracin en cuanto a la forma de ellas. La exactitud de lo hablado depende de la articulacin; la altura del sonido depende de la tensin en la misma laringe, y la intensidad depende de la respiracin, laringe y de la articulacin.

2) LARINGOSCOPIA La laringoscopia es un examen visual del interior de la garganta, donde se encuentra la caja de la voz (laringe) con las cuerdas vocales. El procedimiento se lleva a cabo utilizando espejos y una fuente de luz dirigidos hacia el interior de la garganta o introduciendo un instrumento delgado (laringoscopio) a travs de la nariz o la boca hasta la garganta. Este aparato ilumina y ampla las imgenes de la garganta. La laringoscopia es un procedimiento eficaz para descubrir las causas de los problemas de voz y respiratorios, el dolor de garganta y odos, las dificultades para tragar, los estrechamientos de la garganta (constricciones o estenosis) y 2

Valeria Santucho ISFD n 140 las obstrucciones de las vas respiratorias. Tambin puede ayudar a diagnosticar problemas en las cuerdas vocales. La laringoscopia se realiza para:

diagnosticar una tos persistente, dolor de garganta, hemorragia, ronquera o mal aliento persistente comprobar si hay inflamacin descubrir un posible estrechamiento o bloqueo de la garganta visualizar bultos o tumores en la garganta o las cuerdas vocales diagnosticar dificultades al tragar diagnosticar un posible cncer determinar las causar de un dolor de odos persistente diagnosticar problemas relacionados con la voz, como voz dbil, ronca, susurrante o ausencia de voz

Las laringoscopias tambin se realizan para extraer objetos extraos que hayan podido quedarse en la garganta o para hacer biopsias del algn tumor en la garganta o las cuerdas vocales.

ESTROBOSCOPIA La estroboscopia larngea es el estudio de la vibracin de las cuerdas vocales. Se trata de un estudio dinmico que permite observar la laringe en funcionamiento, utilizando el efecto de la luz en forma de flashes intermitentes. Los resultados obtenidos son de gran valor. Son especialmente tiles en las disfonas tanto orgnicas como funcionales. Puede detectar lesiones mnimas que haban sido pasadas por alto o indefinidas con estudios de fibrolaringoscopa. Define mltiples parmetros acsticos de la voz como por ejemplo la frecuencia fundamental, que nos da informacin acerca de si la voz es ms grave o aguda que lo que corresponde al sexo del paciente. Tambin puede diferenciar lesiones que "parecen" iguales en una fibroscopa. El ejemplo ms habitual es el plipo y quiste de cuerda vocal. Otro caso es el de surco cordal (sulcus cordalis), que no resulta fcil de diagnosticar con otros mtodos. 3) 3

Valeria Santucho ISFD n 140 La fsica ha establecido que para que exista sonido se requieren tres elementos: Un cuerpo que vibre. Un medio elstico que vibre (las ondas sonoras son mecnicas que se propagan por la expansin y compresin del propio medio). Una caja de resonancia que amplifique esas vibraciones, permitiendo que sean percibidas por el odo.

La voz humana cumple con las tres condiciones sealadas: El cuerpo elstico que vibra son las cuerdas vocales. El medio elstico es el aire u otra superficie ya sea una pared. La caja de resonancia est formada por parte de la garganta, por la boca y por la cavidad nasal.

Las cuerdas vocales producen el sonido de la voz, mediante la vibracin y el paso del aire a travs de las cuerdas vocales desde los pulmones. El sonido que las cuerdas vocales producen es enviado a travs de la garganta, la nariz y la boca, dando al sonido "resonancia." El sonido de la voz de cada persona est determinado por el tamao y la forma de las cuerdas vocales y el tamao y forma de la garganta, la nariz y la boca (las cavidades resonantes).

4) El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguir sonidos procedentes de diferentes instrumentos, aun cuando posean igual tono e intensidad. Debido a esta misma cualidad es posible reconocer a una persona por su voz, que resulta caracterstica de cada individuo. El timbre est relacionado con la complejidad de las ondas sonoras que llegan al odo. Pocas veces las ondas sonoras corresponden a sonidos puros, slo los diapasones generan este tipo de sonidos, que son debidos a una sola frecuencia y representados por una onda armnica. Los instrumentos musicales, por el contrario, dan lugar a un sonido ms rico que resulta de vibraciones complejas. Cada vibracin compleja puede considerarse compuesta por una serie de vibraciones armnico simples de una frecuencia y de una amplitud determinadas, cada una de las cuales, si se considerara separadamente, dara lugar a un sonido puro. Esta mezcla de tonos parciales es caracterstica de cada instrumento y define su timbre. Debido a la analoga 4

Valeria Santucho ISFD n 140 existente entre el mundo de la luz y el del sonido, al timbre se le denomina tambin color del tono.

5) Consonancia: Identidad de un sonido en la terminacion de dos palabras, especialmente si es final de verso, desde la vocal que lleva el acento cuando existe consonancia entre dos versos se dice que su rima es consonante,tambien se denomina consonancia a la cualidad de aqullos sonidos que, oidos simultaneamente producen efecto agradable.

Disonancia: Combinacion de dos o mas sonidos discordantes o inestables. Por lo general, se define en relacion a las reglas que rigen la musica como un indicador de los modos en los que se tratan los acordes o intervalos. Es un intervalo que es definido por las reglas de la armonia como desagradableal oido, y que las suele definir tambien como consonancias lejanas, ya que son sonidos armonicos lejanos.

6) La intensidad de sonido se define como la potencia acstica transferida por una onda sonora por unidad de rea normal a la direccin de propagacin.

Donde I es la intensidad de sonido, A es la potencia acstica y N es el rea normal a la direccin de propagacin. En el caso de una onda esfrica que se transmite desde una fuente puntual en el espacio libre (sin obstculos), cada frente de onda es una esfera de radio r. En este caso, la intensidad acstica es inversamente proporcional al rea del frente de onda (A), que a su vez es directamente proporcional al crculo de la distancia a la fuente sonora.

rivada utilizada por el Sistema Internacional de Unidades es el vatio por metro cuadrado (W/m). 5

Valeria Santucho ISFD n 140 El odo humano tiene la capacidad de escuchar sonidos a partir de una intensidad de 10-12 W/m. Esta intensidad se conoce como umbral de audicin. Cuando la intensidad supera 1 W/m, la sensacin se vuelve dolorosa. Dado que en el rango de intensidades que el odo humano puede detectar sin dolor hay grandes diferencias en el nmero de cifras empleadas en una escala lineal, es habitual utilizar una escala logartmica. Por convencin, en dicha escala logartmica se emplea como nivel de referencia el umbral de audicin. La unidad ms empleada en la escala logartmica es el decibelio.

donde IdB es la intensidad acstica en decibelios, I es la intensidad acstica en la escala lineal (W/m en el SI) e I0 es el umbral del audicin (10-12 W/m).

Factores que determinan la intensidad del sonido: 1- Tambin depende de la superficie de dicha fuente sonora. El sonido producido por un diapasn se refuerza cuando ste se coloca sobre una mesa o sobre una caja de paredes delgadas que entran en vibracin. El aumento de la amplitud de la fuente y el de la superficie vibrante hacen que aumente simultneamente la energa cintica de la masa de aire que est en contacto con ella; esta energa cintica aumenta, en efecto, con la masa de aire que se pone en vibracin y con su velocidad media (que es proporcional al cuadrado de la amplitud). 2- La intensidad de percepcin de un sonido por el odo depende tambin de su distancia a la fuente sonora. La energa vibratoria emitida por la fuente se distribuye uniformemente en ondas esfricas cuya superficie aumenta proporcionalmente al cuadrado de sus radios; la energa que recibe el odo es, por consiguiente, una fraccin de la energa total emitida por la fuente, tanto menor cuanto ms alejado est el odo. Esta intensidad disminuye 6dB cada vez que se duplica la distancia a la que se encuentra la fuente sonora (ley de la inversa del cuadrado). Para evitar este debilitamiento, se canalizan las ondas por medio de un "tubo acstico" (portavoz) y se aumenta la superficie receptora aplicando al odo una "trompeta acstica" 3- Finalmente, la intensidad depende tambin de la naturaleza del medio elstico interpuesto entre la fuente y el odo. Los medios no elsticos, como la lana, el fieltro, etc., debilitan considerablemente los sonidos. 6

Valeria Santucho ISFD n 140 4- La intensidad del sonido que se percibe subjetivamente que es lo que se denomina sonoridad y permite ordenar sonidos en una escala del ms fuerte al ms dbil.

7) DECIBELES El decibelio es la principal unidad de medida utilizada para el nivel de potencia o nivel de intensidad del sonido. En esta aplicacin la escala termina hacia los 140 dB, donde se llega al umbral del dolor. Se utiliza una escala logartmica porque la sensibilidad que presenta el oido humano a las variaciones de intensidad sonora sigue una escala aproximadamente logartmica, no lineal. Por ello el belio y su submltiplo el decibelio, resultan adecuados para valorar la percepcin de los sonidos por un oyente. Se define como la comparacin (relacin) entre dos sonidos porque en los estudios sobre acstica fisiolgica se vi que un oyente al que se le hace escuchar un solo sonido no puede dar una indicacin fiable de su intensidad, mientras que, si se le hace escuchar dos sonidos diferentes, es capaz de distinguir la diferencia de intensidad. Normalmente una diferencia de 3 decibelios, que representa el doble de seal, es la mnima diferencia apreciable por un odo humano sano. Una diferencia de 10 decibelios es aparentemente el doble de seal aunque la diferencia de sonoridad sea de diez veces. Para el clculo de la sensacin recibida por un oyente, a partir de las unidades fsicas, mensurables, de una fuente sonora, se define el nivel de potencia, LW, (en decibelios) y para ello se relaciona la potencia de la fuente del sonido a estudiar con la potencia de otra fuente cuyo sonido est en el umbral de audicin, por la frmula siguiente:

(dB) en donde W1 es la potencia a estudiar, y W0 es la potencia umbral de audicin, que expresada en unidades del SI, equivale a vatios.

Las ondas de sonido producen un aumento de presin en el aire, luego otra manera de medir fsicamente el sonido es en unidades de presin (pascales). Y puede definirse el Nivel de presin, LP, que tambin se mide en decibelios. 7

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(dB) en donde P1 es la presin del sonido a estudiar, y P0 es la presin umbral de audicin, que expresada en unidades del SI, equivale a Decibelio Ponderado El odo humano no percibe igual las distintas frecuencias y alcanza el mximo de percepcin en las medias, de ah que para aproximar ms la unidad a la realidad auditiva, se ponderen las unidades. Pa

PULSACIONES La superposicin de ondas de frecuencias 1 y 2 muy cercanas entre s produce un fenmeno particular denominado pulsacin (o batido). En esos casos nuestro sistema auditivo no es capaz de percibir separadamente las dos frecuencias presentes, sino que se percibe una frecuencia nica promedio (1 + 2) / 2, pero que cambia en amplitud a una frecuencia de 2 - 1 . Es decir, si superponemos dos ondas senoidales de 300 Hz y 304 Hz, nuestro sistema auditivo percibir un nico sonido cuya altura corresponde a una onda de 302 Hz y cuya amplitud vara con una frecuencia de 4 Hz (es decir, cuatro veces por segundo).

Pulsaciones producida por la superposicin de dos ondas de frecuencias muy cercanas

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Las pulsaciones se perciben para diferencias en las frecuencias de hasta aproximadamente 15-20 Hz. Diferencias mayores de 15-20 Hz le dan al sonido percibido un carcter spero, mientras que si la diferencia aumenta comienzan nuevamente a percibirse las dos ondas simultnea y separadamente. 8) La velocidad del sonido es la velocidad de propagacin de las ondas sonoras. En la atmsfera terrestre es de 343.2 m/s (a 20 C de temperatura). La velocidad del sonido vara en funcin del medio en el que se trasmite. La velocidad de propagacin de la onda sonora depende de las caractersticas del medio en el que se realiza dicha propagacin y no de las caractersticas de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagacin en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisin. La velocidad del sonido vara dependiendo del medio a travs del cual viajen las ondas sonoras. La definicin termodinmica de la velocidad del sonido, para cualquier medio, es a=(dp/d)s es decir la derivada parcial de la presin con respecto de la densidad a entropa constante. La velocidad del sonido vara tambin ante los cambios de temperatura del medio. Esto se debe a que un aumento de la temperatura se traduce en un aumento de la frecuencia con que se producen las interacciones entre las partculas que transportan la vibracin, y este aumento de actividad hace aumentar la velocidad. Por ejemplo, sobre una superficie nevada el sonido es capaz de desplazarse atravesando grandes distancias. Esto es posible gracias a las refracciones producidas bajo la nieve, que no es un medio uniforme. Cada capa de nieve tiene una temperatura diferente. Las ms profundas, donde no llega el sol, estn ms fras que las superficiales. En estas capas ms fras prximas al suelo, el sonido se propaga con menor velocidad. En general, la velocidad del sonido es mayor en los slidos que en los lquidos y en los lquidos es mayor que en los gases. Esto se debe al mayor grado de cohesin que tienen los enlaces atmicos 9

Valeria Santucho ISFD n 140 o moleculares conforme ms slida es la materia.

La velocidad del sonido en el aire (a una temperatura de 20 C) es de 343 m/s. Si deseamos obtener la equivalencia en kilmetros por hora podemos determinarla mediante la siguiente conversin fsica:

Velocidad del sonido en el aire en km/h = (343 m / 1 s) (3600 s / 1 h) (1 km / 1000 m) = 1, 234.8 km/h.

En el aire, a 0 C, el sonido viaja a una velocidad de 331.5 m/s (por cada grado centgrado que sube la temperatura, la velocidad del sonido aumenta en 0.6 m/s) En el agua (a 25 C) es de 1.493 m/s. En la madera es de 3.700 m/s. En el hormign es de 4.000 m/s. En el acero es de 5.100 m/s. En el aluminio es de 6.400 m/s.

Velocidad del sonido en los gases En los gases la ecuacin de la velocidad del sonido es la siguiente:

Siendo el coeficiente de dilatacin adiabtica, R la constante universal de los gases, T la temperatura en kelvin y M la masa molar del gas. Los valores tpicos para la atmsfera estndar a nivel del mar son los siguientes: = 1.4 R = 8.314 J/molK = 8.314 kgm2/molKs2 T = 293.15 K (20 C) M = 0.029 kg/mol para el aire

Velocidad del sonido en los slidos 10

Valeria Santucho ISFD n 140 En slidos la velocidad del sonido est dada por:

donde E es el mdulo de Young y es la densidad. De esta manera se puede calcular la velocidad del sonido para el acero, que es aproximadamente de 5,148 m/s.

Velocidad del sonido en los lquidos La velocidad del sonido en el agua es de inters para realizar mapas del fondo del ocano. En agua salada, el sonido viaja a aproximadamente 1,500 m/s y en agua dulce a 1,435 m/s. Estas velocidades varan principalmente segn la presin, temperatura y salinidad. La velocidad del sonido (v) es igual a la raz cuadrada del Mdulo de compresibilidad (K) entre densidad ().

Ejemplos en la escala de Decibelios: AMPLITUD EN (DB) 140 120 100 80 60 AMPLITUD EN POTENCIA PASCALES(PA) (INTENSIDAD EN VARIOS POR METRO CUADRADO w/m2) 300 30 3 0,3 0,03 100 1 10-2 10-4 10-6

SONIDO

Dao irreversible al oido Umbral de dolor: avion a reaccion. Concierto de rock Portazo en una habitacion Conversacion normal 11

Valeria Santucho ISFD n 140 30 0,0009 10-9 Gente susurrando a un metro de distancia Hojas al caer a un metro de distancia Umbral del oido humano: sonido casi inaudible.

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0,00009

10-11

0

0,00002

10-12

9) Se llama escala musical a la sucesin de sonidos constitutivos de un sistema (tonalidad) que se suceden regularmente en sentido ascendente o descendente, y todos ellos con relacin a un solo tono la tnica que da nombre a toda la escala. En una escala, la sucesin de sonidos se realiza por movimiento conjunto (sin saltos entre notas), y segn las leyes de la tonalidad. La escala cromtica es la escala que contiene los doce semitonos de la escala temperada occidental. Todas las otras escalas en la msica occidental tradicional son subconjuntos de esta escala. Cada nota est separada de sus vecinas superior e inferior por el intervalo de medio tono. En la msica tonal y otros tipos de msica esta escala es poco usada fuera de los usos decorativos para arriba o para abajo que no tienen ninguna direccin armnica y se considera clichs. El trmino "cromtico" es comprendido por los msicos para referirse a la msica que incluye las notas que no son parte de la escala principal, y tambin como palabra descriptiva para esas notas particulares no diatnicas. La escala atemperada divide la octava en 12 semitonos iguales, dando al semitono la relacin: 1 / 2 o aproximadamente 84 / 89. La escala natural se afinaba en intervalos con relacin de frecuencias simples. Esta fue empleada por la msica europea hasta el siglo XVIII ya que sus intervalos correspondan a la entonacin justa, esto es, con intervalos de relaciones simples que el odo distingua con facilidad. Con la aparicin de la msica modulada la cual cambiaba de calve la escala natural empez a causar problemas a los instrumentos de teclado; para 1212

Valeria Santucho ISFD n 140 cambiar de clave era necesario dividir la octava en 12 semitonos iguales, lo que constituyo en tiempos de Bach una solucin de compromiso 10) La resonancia es un fenmeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la accin de una fuerza peridica, cuyo periodo de vibracin coincide con el periodo de vibracin caracterstico de dicho cuerpo. En el cual una fuerza relativamente pequea aplicada en forma repetida, hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande. En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza. Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rgidos como el vaso que se rompe cuando una soprano canta y alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del mismo. Por la misma razn, no se permite el paso por puentes de tropas marcando el paso, ya que pueden entrar en resonancia y derrumbarse. La resonancia magntica es el ms reciente avance tecnolgico de la medicina para el diagnstico preciso de mltiples enfermedades, an en etapas iniciales. Est constituido por un complejo conjunto de aparatos emisores de electromagnetismo, antenas receptoras de radio frecuencias y computadoras que analizan datos para producir imgenes detalladas, de dos o tres dimensiones con un nivel de precisin nunca antes obtenido que permite detectar, o descartar, alteraciones en los rganos y los tejidos del cuerpo humano, evitando procedimientos molestos y agresivos como melografa (puncin lumbar), artrografa (introduccin de medios de contraste en articulaciones) y otros que involucran una agresin o molestia para el paciente. Para producir imgenes sin la intervencin de radiaciones ionizantes (rayos gama o X), la resonancia magntica se obtiene al someter al paciente a un campo electromagntico con un imn de 1.5 Tesla, equivalente a 15 mil veces el campo magntico de nuestro planeta.

Este poderoso imn atrae a los protones que estn contenidos en los tomos de hidrgeno que conforman los tejidos humanos, los cuales, al ser estimulados por las ondas de radio frecuencia, salen de su alineamiento normal. Cuando el estmulo se suspende, los protones regresan a su posicin original, liberando energa que se transforma en seales de radio para ser

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Valeria Santucho ISFD n 140 captadas por una computadora que las transforma en imgenes, que describen la forma y funcionamiento de los rganos. En una pantalla aparece la imagen, la cual es fotografiada por una cmara digital, para producir placas con calidad lser que son interpretadas por los mdicos especialistas. 11)

El principio de Superposicin de ondas expresa que: Si dos o ms ondas se solapan en la misma regin del espacio se produce una interferencia y se obtiene una onda resultante cuyas caractersticas dependen del defasaje de las ondas incidentes. Planteando las ecuaciones correspondientes se formularon las hiptesis tericas. La onda que se propaga siguiendo el camino (a), de longitud constante, puede expresarse como: Y1( x t) = A1 sen (kx + t ), (1)

mientras que la onda que se propaga por el camino de longitud variable (b) puede expresarse como: (2) y2 (x, t) = A2 sen( kx + t + ) , 14

Valeria Santucho ISFD n 140 donde describe la diferencia de fase debida a que ambas ondas recorren caminos de distinta longitud. La superposicin de ambas ondas puede expresarse de la forma y (x, t) = y1 (x, t) + y2 (x, t) y (x, y) = A1 sen (kx + t) + A2 sen (kx + t + ) , (3) (4)

donde k =2 son los valores de los vectores de onda en la direccin x o en el sentido opuesto. La frecuencia angular es = 2 =2 f, y es la diferencia de fase entre las dos ondas. Como la diferencia d (figura 1) de las longitudes de los tramos rectos se incrementa, la diferencia de amplitud en el punto de medida tambin vara (A2 A1). Si el punto de medida se realiza en x = 0, la presin de sonido es p = A1 cos(t) + A2 cos(t + ) , que puede rescribirse como: (5)

p= (A 1A 2) cos t+2 A2 cos cos t + . (6) 2 2 Para diferencias pequeas entre A1 y A2, o sea si A1A2, la amplitud de la presin de sonido est determinada principalmente por 2A2 cos(/2) . La amplitud de presin de sonido tiene un mximo cuando se verifica: n= 0, 1, 2, (7)

A su vez, el desfase debido al alargamiento del tramo mvil puede expresarse, en trminos de la longitud de onda, como: n=2 kd=4 d (8) Combinando las expresiones (7) y (8) obtenemos 15

Valeria Santucho ISFD n 140 d n= n , 2 n= 0, 1, 2, (9)

de modo que la distancia entre dos mnimos (o dos mximos) consecutivos corresponde a media longitud de onda: d = dn+1 dn= . (10) 2

La intensidad detectada por el receptor depender de la diferencia de longitud de ambos brazos d. Por lo tanto, se tiene un desfasaje dado por: = 2 2d, (11)

Siendo que dos situaciones de mnima intensidad consecutivas estn separadas por una distancia d=/2, dada por la ecuacin (10). Por consiguiente, midiendo las posiciones d para las que van apareciendo mnimos podemos determinarla longitud de onda del sonido. La frecuencia f impuesta por el generador de funciones es conocida o medible, entonces se puede calcular la velocidad del sonido, c, como: c = f . (12)

12) Efecto Doppler, llamado as por el austraco Christian Doppler consiste en la variacin de la longitud de onda de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento. Su hiptesis fue investigada en 1845 para el caso de ondas sonoras por el cientfico holands Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot, confirmando que el tono de un sonido emitido por una fuente que se aproxima al observador es ms agudo que si la fuente se aleja. Hippolyte Fizeau descubri independientemente el mismo fenmeno en el caso de ondas electromagnticas en 1848. En Francia este efecto se conoce como "Efecto Doppler-Fizeau". 16

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Un micrfono inmvil registra las sirenas de los policas en movimiento en diversos tonos dependiendo de su direccin relativa. En el caso del espectro visible de la radiacin electromagntica, si el objeto se aleja, su luz se desplaza a longitudes de onda ms largas, desplazndose hacia el rojo. Si el objeto se acerca, su luz presenta una longitud de onda ms corta, desplazndose hacia el azul. Esta desviacin hacia el rojo o el azul es muy leve incluso para velocidades elevadas, como las velocidades relativas entre estrellas o entre galaxias, y el ojo humano no puede captarlo, solamente medirlo indirectamente utilizando instrumentos de precisin como espectrmetros. Si el objeto emisor se moviera a fracciones significativas de la velocidad de la luz, entonces s seria apreciable de forma directa la variacin de longitud de onda. Sin embargo hay ejemplos cotidianos de efecto Doppler en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagacin de esas ondas. La velocidad de una ambulancia (50 km/h) es insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1.235 km/h), por eso se aprecia claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono ms agudo a uno ms grave, justo en el momento en que el vehculo pasa al lado del observador. El Efecto Doppler en la Fsica Relativista Efecto clsico Mientras la onda avanza, el cuerpo se aleja del observador. El receptor capta tarde el prximo mximo y dir que el perodo es ms largo, la frecuencia es menor y la longitud de onda mayor. Efecto relativista El movimiento tiene similar efecto sobre la frecuencia pero la velocidad de propagacin de la onda es mayor que la del cuerpo. Como esa velocidad es constante, el cambio de frecuencia depende de la relacin de velocidades. 17

Valeria Santucho ISFD n 140 (Conocida la razn de dos magnitudes y el valor de una de ellas, se conoce su diferencia.)

Frmulas y clculos Para poder expresar con nmeros el fenmeno descripto consideremos los esquemas siguientes:

Fuente fija con respecto al observador: la frecuencia de la fuente y la frecuencia

Fuente en movimiento: la frecuencia de la fuente es menor que 18

Valeria Santucho ISFD n 140 observada coinciden la observada por el observador del cual se aleja y mayor que la observada por el observador al cual se dirige. Esto es lo que se llama desplazamiento hacia el rojo y hacia el azul de la frecuencia de la fuente

En el primer caso, las perturbaciones generadas por la fuente tienen la misma frecuencia en el lugar en que se originan que en el lugar donde son percibidas. (La fuente est en reposo con respecto al observador.) La longitud de la onda es . En el segundo caso, la fuente se mueve: el observador del cual la fuente se aleja percibe las perturbaciones como si la onda tuviera la longitud ; el observador al cual la fuente se dirige lo hace como si su longitud fuera . El clculo de estas longitudes de onda a partir de la velocidad de propagacin de la onda, la velocidad de la fuente (F) y el perodo se hace con las siguientes frmulas:

Las frecuencias se pueden calcular usando las siguientes frmulas:

La velocidad del sonido est determinada por el medio en que ste se mueve, y por lo tanto es la misma cuando la fuente est en movimiento que cuando est en reposo. La frecuencia y la longitud de onda percibidas cambian. A veces es conveniente expresar el cambio de longitud de onda como una fraccin de la longitud de onda de la fuente en reposo:

Su importancia se encuentra en el hecho de que muestran que el cambio relativo de frecuencia depende de la relacin velocidad de la fuente/velocidad de propagacin de la onda, no de ambas velocidades. 13)

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Valeria Santucho ISFD n 140 Las dos primeras partes -odo externo y medio- son las encargadas de recoger las ondas sonoras para conducirlas al odo interno y excitar una vez aqu a los receptores de origen del nervio auditivo. El odo externo comprende dos partes: el pabelln y el conducto auditivo externo. Por su parte, el odo medio est formado por un conjunto de cavidades llenas de aire, en las que se considera tres importantes porciones: la caja del tmpano conformada por tres huesecillos -martillo, yunque, estribo- , la trompa de Eustaquio ntimamente relacionada con las vas areas superiores (rinofaringe). El odo interno tambin tiene su complejidad y est comprendido por el laberinto seo y membranoso. De este ltimo nacen las vas nerviosas acsticas y vestibulares. Las cavidades del laberinto estn llenas de lquido endtico (endolinfa y perilinfa), que al movilizar las distintas membranas estimulan las clulas ciliadas internas y externas. El laberinto, cuya funcin principal es la de mantener la orientacin espacial y el equilibrio esttico y dinmico del individuo, consta de tres partes: el vestbulo, los conductos semicirculares y el caracol.

Funcionamiento del oido:

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14) La percepcin es la funcin psquica que permite al organismo, a travs de los sentidos, recibir, elaborar e interpretar la informacin proveniente de su entorno. Adems, es el primer proceso cognoscitivo, a travs del cual los sujetos captan informacin del entorno, la razn de esta informacin usa la que est implcita en las energas que llegan a los sistemas sensoriales y que permiten al individuo animal (incluyendo al hombre) formar una representacin de la realidad en su entorno. La luz, por ejemplo codifica la informacin sobre la distribucin de la materia-energa en el espacio-tiempo, permitiendo una representacin de los objetos en el espacio, su movimiento y la emisin de energa luminosa. A su vez, el sonido codifica la actividad mecnica en el entorno a travs de las vibraciones de las molculas de aire que transmiten las que acontecen en las superficies de los objetos al moverse, chocar, rozar, quebrarse, etc. En este caso son muy tiles las vibraciones generadas en los sistemas de vocalizacin de los organismos, que transmiten seales de un organismo de la misma especie a otro, tiles para la supervivencia y la actividad colectiva de las especies sociales. El caso extremo es el lenguaje en el hombre. Percepcin humana de las ondas sonora: El hertzio (Hz) es la unidad que expresa la cantidad de vibraciones que emite una fuente sonora por unidad de tiempo (frecuencia). El odo humano puede percibir ondas sonoras de frecuencias entre los 20 y los 20.000 Hz. Las ondas que poseen una frecuencia 21

Valeria Santucho ISFD n 140 inferior a los 20 Hz se denominan infrasnicas y las superiores a 20.000 Hz, ultrasnicas.

La sensacin de sonoridad es la percepcin sonora que el hombre tiene de la intensidad de un sonido. La sonoridad se mide mediante una magnitud llamada fonio, que utiliza una escala arbitraria cuyo cero (el llamado umbral de audicin) corresponde a I0 = 1 x 10 -12 W/m. Muchos animales oyen una gama de frecuencias ms amplia que las que son capaces de or los seres humanos. Por ejemplo, los silbatos para perros vibran a una frecuencia alta, que los seres humanos no son capaces de detectar; mientras que ciertas evidencias sugieren que los delfines y las ballenas se comunican con frecuencias fuera del alcance del odo humano (ultrasonidos). La frecuencia se mide en hercios, o nmero de ondas sonoras que un objeto emite por segundo. Cuanto ms vibra el objeto, la frecuencia y el tono del sonido resultante son ms altos.

15) La magnitud de la sensacin sonora depende de la intensidad acstica, pero tambin depende de la sensibilidad del odo. El intervalo de intensidades acsticas que va desde el umbral de audibilidad, o valor mnimo perceptible, hasta el umbral del dolor. La intensidad fisiolgica o sensacin sonora de un sonido se mide en decibelios (dB). Por ejemplo, el umbral de la audicin est en 0 dB, la intensidad fisiolgica de un susurro corresponde a unos 10 dB y el ruido de las olas en la costa a unos 40 dB. La escala de sensacin sonora es logartmica, lo que significa que un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor por ejemplo, el ruido de las olas en la costa es 1.000 veces ms intenso que un susurro, lo que equivale a un aumento de 30 dB.

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