Fluidos

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.
Hay tres categorías de ondas mecánicas que abarcan diferentes intervalos de frecuencia.
 Los audibles
Ondas sonoras que estàn dentro del intervalo de sensibilidad del oído humano, de 20 Hz a 20000Hz. Se generan de diversas maneras, con instrumentos musicales, cuerdas vocales humanas y altavoces.
 Ondas infrasónicas
Son las que tiene frecuencias debajo del intervaloaudible. Por ejemplo las ondas producidas por un terremoto.
 Ondas ultrasónicas
Son aquellas cuya frecuencia está por arriba del intervalo audible por ejemplo pueden generarse al introducir vibraciones en un cristal de cuarzo con un campo eléctrico alterno aplicado. Todas pueden ser longitudinales o transversales en sólidos, aunque solo pueden ser longitudinales en fluidos.
Niveles sonoros endecibeles
Nivel sonoro  se define mediante la ecuación
 "10 log
La constante I0 es la intensidad de referencia, considerada como umbral auditivo ( I0 = 1.00 x 10-12 W/m2), e I es la intensidad en watts por metro cuadrado en el nivel sonoro , donde se mide en decibeles (dB).2
La exposición prolongada a intensos niveles sonoros puede producir un daño serio al oído. Es recomendable utilizar taponesen los oídos siempre que los niveles sonoros sean mayores a 90 dB.
Se dice que la “contaminación por ruido” puede ser un factor que contribuye a la alta presión sanguínea, la ansiedad y el nerviosismo.
La siguiente tabla brinda algunos valores característicos de los niveles sonoros de diferentes fuentes.
ONDAS ESFÉRICAS Y PLANAS
Onda sonora esférica
Se produce cuando un cuerpo esférico oscilade manera que su radio varíe senoidalmente con el tiempo, se mueve hacia fuera desde la fuente a velocidad constante si el medio es uniforme.
Onda esférica que se propaga radialmente hacia afuera desde un cuerpo esférico oscilante. La intensidad de la onda esférica varía como 1/r2.
La energía en una onda esférica se propaga del mismo modo en vista de que todos los puntos en una esfera dada secomportan de la misma manera.
Si Ppro es la potencia promedio emitida por la fuente, entonces esta potencia a cualquier distancia r de la fuente debe distribuirse sobre una superficie esférica de área 4r2. En consecuencia, la intensidad de onda a una distancia r de la fuente es
I = =
Como Ppro es la misma en cualquier superficie esférica centrada en la fuente, vemos que las intensidades a lasdistancias r1 y r2 son
I1 = y I2 =
En consecuencia, la proporción entre las intensidades sobre estas dos superficies esféricas es
=
Podemos escribir la función de onda para una onda esférica saliente en la forma
(r,t) = sen (r - t)
Donde s0, la amplitud de desplazamiento en t = 0, es una constante.
Ondas esféricas
Es útil representarlas mediante una serie de arcos circulares concéntricoscon la fuente, como en la figura, cada arco representa una superficie sobre la cual la fase de la onda es constante. Llamamos a dicha superficie de fase constante
Frente de onda.
Ondas esféricas emitidas por una fuente puntual. Los arcos circulares representan los frentes de onda esféricos concéntricos con la fuente. Los rayos son líneas radiales que apuntan hacia fuera desde la fuente y sonperpendiculares a los frentes de onda.
Lejos de una fuente puntual, los frentes de onda son planos casi paralelos y los rayos son líneas casi paralelas perpendiculares a los planos. Por tanto, un pequeño segmento de un frente de onda esférico es aproximadamente una onda plana.
Representación de una onda plana que se mueve en la dirección x positiva con una velocidad v. Los frentes de onda son...