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Ondas sonoras
Intro
Además de la descripción del desplazamiento, ahora vamos a describirla en términos de fluctuaciones de presión (ya que el oído es sensible a cambios de presión)
Relación entre desplazamiento, fluctuaciones presión e intensidad.
Efecto Doppler.
Ondas Sonoras:
Sonido: onda longitudinal en el medio. Ondas sonoras en el Aire. El sonido puede viajar por cualquier gas,líquido o sólido, pero el enfoque va a estar dado hacia el Aire. Las ondas sonoras más sencillas son las senoidales (frecuencia, longitud de onda y amplitud completamente especificadas), el oído humano percibe de 20 a 20000 Hz (denominada gama “audible”) , para el mismo tipo de ondas se utiliza el término sonido , si su frecuencia es mayor “ultrasónicas” y si es menor “infrasónicas”.
Función de onda:y (x,t)
Para onda senoidal Releer unidad 15
Siendo “A” amplitud del desplazamiento
Ondas Sonoras con fluctuaciones de presión:
La variación de presión de una onda es descriptible en diversos puntos. La presión de una onda sonora senoidal en el aire, fluctúa por arriba y por debajo de la presión atmosférica “Pa”, en forma senoidal con las misma frecuencia que las partículas del aire, talesvariaciones de presión son las que el oído humano intercepta. La onda sonora senoidal entra en el canal auditivo del oyente, y ejerce una presión fluctuante en un lado del tímpano. El otro lado, está conectado al exterior mediante la trompa de Eustaquio, y por ende está a presión atmosférica. Tales variaciones de presión en el tímpano lo hacen entrar en movimiento.
Sea p(x,t) la fluctuación depresión instantánea, la cantidad que la presión difiere de la presión atmosférica normal, por lo tanto la presión absoluta en un punto es
Análisis del vínculo entre : y :
Se considera un cilindro imaginario en la dirección de un determinado material (gas, líquido o sólido) con un área transversal “S” y el eje en la dirección de propagación.
Sin la presencia de la onda sonora, el cilindrotiene una longitud y un volumen , en cambio si la onda está presente, en el tiempo t, el extremo del cilindro donde estaba x tiene un desplazamiento y en el otro extremo “ se desplaza .
Después de estos desplazamientos se puede dar lo siguiente:
: El volumen del cilindro aumenta, disminuye la presión.
: El volumen del cilindro disminuye, aumenta la presión.
y1 = y2: no varía la presión ni elvolumen. (El cilindro simplemente se desplaza como en la figura)

Cuantitativamente podemos decir que la variación de volumen es:

El cambio fraccionario de volumen (cambio de volumen dividido volumen original) con es:


El signo negativo significa que un aumento de volumen , implica una disminución de la presión.

La presión máxima está dada por la fórmula:

A es la amplitud deldesplazamiento
B es el módulo de volumen ,
siendo el número de onda, y “λ” es la longitud de onda.
Percepción de ondas sonoras:
En una onda sonora senoidal mientras mayor sea la amplitud de su presión, mayor será el volumen (intensidad del sonido) percibido. Lo que determina el tono (lo cual permite clasificar al sonido como “agudo” o “grave”) es la frecuencia de una onda, aunque la amplitudde la presión también ayuda a determinar el tono. Si tenemos dos ondas sonoras senoidales con la misma frecuencia , pero diferente amplitud de presión, la cual tenga mayor amplitud será más fuerte y a la vez un poco más grave.
Dos tonos producidos por diferentes instrumentos podrían tener la misma frecuencia
fundamental (y por lo tanto el mismo tono), pero sonar distinto por la presencia dediferentes cantidades de los diversos armónicos. La diferencia se llama color de tono,
calidad o timbre, y a menudo se describe con términos subjetivos como delgado, dorado,
redondo, suave y débil.
A diferencia de los tonos creados por instrumentos musicales o las vocales
del habla humana, el ruido es una combinación de todas las frecuencias, no sólo
las que son múltiplos enteros de una...