miércoles, 1 de marzo de 2017

Sonido, Audición y Ondas sonoras. Velocidad y energías del sonido. : Elementos de una Onda



Sonido
El sonido es una onda mecánica, es decir, una vibración que produce variaciones de presión (compresión y la expansión) de diferentes frecuencias dentro del rango audible y que son transmitidas a través de un medio físico, como el aire o el agua. A una temperatura de 0°C, con una presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco) la velocidad del sonido es de 1193 km/h. 


En el caso del oído humano, cuando la distancia entre la fuente sonora y el objeto donde se refleja está por encima de 16 m tenemos eco, porque el oído capta el sonido original y el sonido reflejado como dos sonidos distintos (retardo de 100 milisegundos). Si el sonido ha sido deformado hasta hacerse irreconocible, o la distancia es inferior a 16 m, se denomina reverberación en vez de eco. (ISBERT, 2011)

AUDICIÓN

El proceso de la audición humana implica: procesos fisiológicos, donde el oído capta el sonido y lo envía al cerebelo, y procesos psicológicos, donde los nervios auditivos y el cerebro conforman lo que se conoce como percepción sonora. La psicoacústica estudia la percepción del sonido desde la psicología.

ONDAS SONORAS

Las ondas sonoras pueden viajar a través de cualquier medio material con una velocidad que depende de las propiedades del medio. Cuando viajan, las partículas en el medio vibran para producir cambios de densidad y presión a lo largo de la dirección de movimiento de la onda. Estos cambios originan una serie de regiones de alta y baja presión llamadas condensaciones y rarefacciones, respectivamente.


Velocidad y energías del sonido

El sonido se propaga en el aire a una velocidad de 340 m/s a temperatura normal (aproximadamente a 20º).


Para que el sonido pueda llegar a nuestros oídos necesita un espacio o medio de propagación, este normalmente suele ser el aire la velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s y a 0º es de 331,6 m/s.

La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º. (PERALES PALACIOS, 2013)


Elementos de una onda

Se pueden apreciar los siguientes elementos.

CRESTA: Punto de máxima altura.

VALLE: punto de máxima depresión.

AMPLITUD (a): es el desplazamiento máximo de la onda a partir de la posición de equilibrio. La amplitud de la onda está estrechamente relacionada con la energía que transporta, es decir, su intensidad. Las ondas pueden tener distinta amplitud, Una onda de mayor amplitud lleva más energía, por lo que se dice que es de mayor intensidad.




LONGITUD DE ONDA (λ): es la distancia que separa dos crestas sucesivas. La frecuencia mide cuántas crestas pasan por segundo por un punto dado. Si la longitud de onda es larga, serán pocas crestas por ese punto. Si la longitud de onda es corta, pasarán muchas crestas.



En una onda Longitudinal:

Se observan los siguientes elementos:

ZONA DE COMPRESIÓN: las partículas se comprimen, a causa del aumento de presión ejercida por la perturbación.

ZONA DE ENRARECIMIENTO: las partículas se expanden, a causa de la disminución de la presión que ejerce la perturbación. Un resorte que se comprime y estira en forma sucesiva, genera una onda longitudinal.


Los elementos de una onda son los siguientes:
*      Cresta (C): La cresta es el punto de máxima elongación o máxima amplitud de la onda; es decir, el punto de la onda más separado de su posición de reposo. Es el punto más elevado de una onda.

*      Valle (V): Es el punto más bajo de una onda.

*      Elongación (x): Es la distancia que hay, en forma perpendicular, entre un punto de la onda y la línea de equilibrio.

*      Amplitud (A): Es la máxima elongación, es decir, el desplazamiento desde el punto de equilibrio hasta la cresta o el valle. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.

*      Longitud de onda (l): Es la distancia comprendida entre dos crestas o dos valles, o entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas.

*      Onda completa: Cuando ha pasado por todas las elongaciones positivas y negativas.

*      Período (T): El tiempo transcurrido para que se realice una onda completa.

*      Frecuencia (f): Número de veces que es repetida dicha vibración por unidad de tiempo. Es el número de ondas que se suceden en la unidad de tiempo.

*      Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.

*      Velocidad de propagación (v): Es la velocidad a la que se propaga el movimiento ondulatorio. Su valor es el cociente de la longitud de onda y su período.

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