ACÚSTICA: SONIDO Y PROPAGACIÓN ASIGNATURA: FÍSICA GRADO: 11 DOCENTE: DIANA ALEXANDRA LÓPEZ
EL SONIDO ES…. Desde el punto de vista físico, el Sonido es un movimiento ondulatorio con una intensidad y frecuencia determinada que se transmite en un medio elástico (Aire, Agua o Gas), generando una vibración acústica capaz de producir una sensación auditiva . El sonido consiste en la propagación de una perturbación en un medio (en general el aire ). https:// youtu.be/lnKs5VnBoto
CLASIFICACIÓN DEL SONIDO SEGÚN SU VARIACIÓN Ruido Constante: Es aquel cuyo nivel de presión sonora no varía en más de 5 dB durante las ocho horas laborables . Ruido Fluctuante: Ruido cuya presión sonora varía continuamente y en apreciable extensión, durante el periodo de observación . Ruido Intermitente: Es aquel cuyo nivel de presión sonora disminuye repentinamente hasta el nivel de ruido de fondo, varias veces durante el periodo de observación, el tiempo durante el cual se mantiene a un nivel superior al ruido de fondo es de un (1) segundo o más . Ruido Impulsivo: Es aquel que fluctúa en un razón extremadamente grande (más de 35 dB) en tiempos menores de 1 segundo.
Los sonidos pueden clasificarse en ruidos, onda no periódica o pulso, como por ejemplo el sonido producido por un tiro de cañón, onda periódica como el sonido producido por un violín . Solo las vibraciones de frecuencia de 20 hasta 20.000 hz producen sensación de sonido. Este limite superior es variable según la edad, mientras los niños pueden oír hasta 25.000hz, en la vejez se llega difícilmente hasta 12.000hz.. se acostumbra denominar infrasonidos a las ondas sonoras cuya frecuencia es menor de 16 hz ultrasonidos y ultrasonidos a los de frecuencia mayor de 20.000hz Generalmente el aire es el que sirve de medio elástico en cuyo caso la velocidad de propagación es del orden de 340m/s a 20°C
LA NATURALEZA DEL SONIDO…. Es un movimiento vibratorio, producido por cuerpos en movimiento periódico. Puede ser cuerdas vibrantes, tubos sonoros etc. Los sonidos de la voz son producidos por las vibraciones de las cuerdas vocales, cuya tensión es regulada por los músculos . E s la sensación que se produce en nuestro oído por la vibración de un cuerpo que son emitidas en todas las direcciones posibles y se transmite a través del aire. se propaga únicamente en medios materiales.
CUALIDADES DEL SONIDO Tono o altura: Es la característica del sonido por la cual una persona distingue sonidos graves y agudos. El tono esta relacionado con la frecuencia del sonido: cuanto mayor es la frecuencia mas agudo es el sonido y si la frecuencia es baja, el tono es grave . Intensidad: Es la característica del sonido por la cual el oído distingue sonidos fuertes y sonidos débiles, o que tan cerca o lejos esta la fuente sonora. Existe intensidad física ( la cantidad de energía que transporta la onda sonora) e intensidad auditiva ( corresponde a la sensación percibida por nuestro oído). Timbre: Cualidad del sonido que permite diferenciar la fuente que emite el sonido
PROPIEDADES DEL SONIDO La amplitud: es una descripción de la potencia de la onda de un sonido; el volumen de un sonido aumenta en función de la amplitud de su onda sonora. La frecuencia: Es el número de vibraciones completas por segundo que efectúa la fuente del sonido y que se transmite en las ondas.
PROPAGACIÓN DEL SONIDO https:// youtu.be/bUSFYTHfvYQ?t=15
FÓRMULAS DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO
EJEMPLOS U n pez emite un sonido cuya frecuencia es de 25 KHz . Calcular la longitud de onda en el agua y en el aire. SOLUCIÓN f = 25 KHz = 25.000 Hz 1Khz = 1000 Hz Velocidad del sonido en el agua V = 1450 m/s Velocidad del sonido en el aire V = 340 m/s Aplicamos la siguiente formula. V = ʎ. f ʎ = V / f Donde ʎ = 1450 m/ s ⁄ 25000 hz ʎ = 0,058 m en el agua ʎ = 340 m/s 25000 hz ʎ = 0,0136 m en el aire
2. Calcular la velocidad de un sonido, si se propaga en el aire a una temperatura 28 ° C SOLUCIÓN V0 = 331,7 m/s T = 28 ° C Aplicamos la siguiente formula. V = V0 + (0,6 m/ s.C ). T° Reemplazamos datos V = 331,7 m/s+ (0,6 m/s. 0 C). 28 0°C V = 331,7 m/s + 16,8 m/s V = 348,5 m/s
3. Calcular la velocidad de un sonido (V), si se propaga en el aire a una temperatura (T) de 31°C. (Velocidad del sonido a 0 °C (V0) = 331.7 m/s) Organizar los datos y las fórmulas que utilizaremos. Datos: T = 31 ° C V0 = 331.7 m/s V =? Fórmula: V = Vo + (0.6 m/s . °C) T Aplicar la fórmula dada, reemplazando valores. V = Vo + (0.6 m/s × °C) T Reemplazamos V0 por 331.7 m/s y T por 31 °C V = 331.7 m/s + (0.6 m/s × °C) 31 °C V = 331.7 m/s + 18.6 m/s V = 350.3 m/s
4. Una piedra al caer al agua produce un sonido cuya frecuencia (f) es de 35 KHz. Calcular la longitud de onda (λ) en el agua y en el aire. (Velocidad del sonido en el agua V1 = 1450 m/s; Velocidad del sonido en el aire V2 = 340 m/s) Organizar los datos y las fórmulas que utilizaremos Datos: f = 35 KHz V1 = 1450 m/s V2 = 340 m/s La longitud de onda del sonido de la piedra en el aire es de 0,0097m