Producción y Rapidez

Por: Sebastián AriasDavid ParedesHefzi Soto

11º

Cuando se produce una perturbación periódica en el aire, se originan ondas sonoras longitudinales.

Por ejemplo, si se golpea un diapasón* con un martillo, las ramas vibratoria emiten ondas longitudinales y el oído l as interpreta como sonido.

*Regulador de voces e instrumentos consistente en una lámina de acero doblada en

forma de horquilla con pie, y que cuando se hace sonar da un la fijado en 435

vibraciones por segundo.

ONDA

El término sonido se usa de dos formas distintas. Los fisiólogos definen el sonido en término de las sensaciones auditivas producidas por perturbaciones longitudinales en el aire. Para ellos, el sonido no existe en un planeta distante.

En física, por otra parte, nos referimos a las perturbaciones por sí mismas y no a las sensaciones que producen.

El sonido es el resultado de una perturbación que se propaga en un medio elástico. El exceso de presión característico de la perturbación descripta se denomina presión sonora. Este tipo de movimiento en el cual no es el medio en si mismo sino alguna perturbación lo que se desplaza se denomina onda.

Definición

Es el fenómeno físico causado por la vibración de partículas de aire liberadas en el espacio, desde una fuente sonora, produciendo oscilaciones, las cuales nos permiten el bello sentido de escuchar.

Por ejemplo, un contexto de este suceso ocurre cuando la onda tiene lugar en un medio líquido o gaseoso, se le denomina onda acústica.

ONDA ACÚSTICA

Una onda sonora es aquella que transmite un sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasi-periódica. Cuando resulta audible, se llama onda sonora.

ONDA SONORA

De una onda sonora se define como el número de pulsaciones (ciclos) que tiene por unidad de tiempo (segundo). La unidad correspondiente a un ciclo por segundo es el herzio (Hz).

Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos

sonidos “graves” , son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias mas altas se corresponden con lo que llamamos

“agudos”; y son vibraciones muy rápidas.

FRECUENCIA

ESPECTRO DE FRECUENCIASEs la representación de las frecuencias que componen una señal de audio. El espectro se obtiene calculando la energía que aporta cada frecuencia al sonido total. Normalmente la representación no se hace en términos de energía directamente, sino que se calcula el nivel (10Log) respecto a la energía de referencia. Con esto se obtiene el “Nivel espectral”; expresado en dB.

Se puede medir directamente determinando el tiempo que tardan las ondas en moverse a través de una distancia conocida. Por ejemplo, en el aire, a 0ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s (1087 ft/s). La velocidad de una onda depende de la elasticidad del medio y de la inercia de sus partículas. Los materiales más elásticos permiten mayores velocidades de onda, mientras que los materiales más densos retardan el movimiento ondulatoria.

LA VELOCIDAD DEL SONIDO

Para las ondas sonoras longitudinales en un alambre o varilla, la velocidad de onda está dada por:

Y = Modulo de YoungP = Densidad

En un sonido extendido:

S = Modulo de corteB = Modulo de volumen p = Densidad En un fluido

Y por último esta sería la ecuación en un fluido

Para calcular la velocidad del sonido en un gas, el módulo de volumen está dado por

Por lo tanto:

Ejemplo: Calcule la velocidad del sonido en una varilla de aluminio El modulo de Young y la densidad del aluminio son: Y= 68,900 Mpa = 6.89 x 1010 N/m2

p = 2.7 g/cm3 = 2.7 x 103 kg/m3 Y p

V= 6,89x1010 N/m2

2.7 x 103 kg/m3 p

Las ondas sonoras constituyen un flujo de energía a través de la materia. La intensidad sonora es la potencia transferida por una onda sonora a través de la unidad de área normal a la dirección de la propagación:

Cuando la intensidad I1 de un sonido es 10 veces mayor que la intensidad I2 de otro, se dice que la relación de intensidades es de

B= LogI1 I2

Bells (B)

EJEMPLO