Resumen Biofísica María Cristina Piña

Sonido, infrasonido y ultrasonido.
Los sonidos llegan en forma de ondas a las que se llama ondas sonoras. Estas viajan en dos formas fundamentales: en un movimiento oscilatorio, perpendicular a la dirección de propagación de las ondas recibiendo el nombre de transversales y si la oscilación se realiza en la dirección de propagación del movimiento se llaman ondas longitudinales.
El sonido
Esuna perturbación mecánica que se aleja de la fuente con una velocidad definida. Las compresiones y rarefacciones se describen por cambios en la densidad o el desplazamiento de los átomos y moléculas de acuerdo a su posición de equilibrio. Nuestro oído responde a las ondas situadas entre los 15 Hz < v < 25,000 Hz conocidas como frecuencias audibles. Por otro lado, las inaudibles pasan arriba de los100,000 Hz. El ultrasonido es la onda sonora cuya frecuencia es mayor a 20,000 Hz y el infrasonido tiene una frecuencia menor que 20 Hz. El sonido viaja en el aire a 330 m/s. En el caso de los gases la velocidad del sonido está dada por . En el caso de un sólido los átomos logran que el sonido se desplace dentro del material con una velocidad expresada como . Las vibraciones de las cuerdas queproducen los sonidos musicales son muy rápidas y complejas. En la pantalla del osciloscopio se observa la variación de amplitud de la onda en función del tiempo. Un sonido puro se produce cuando este es enviado de una sola frecuencia. Cuando se tiene un sonido compuesto por dos frecuencias diferentes, como una fundamental, el patrón es la superposición de estas dos señales. Si tenemos un sonido conuna frecuencia de 1,000 Hz y otro de 996 Hz, oiremos una frecuencia promedio de 998 Hz, superpuesta al sonido, una modulación de la intensidad o amplitud de la onda. Se oye un batido de frecuencias a 4 Hz. El oído humano puede detectar un batido con una frecuencia superior a 8 o 10 Hz.
Los sonidos musicales
Un sonido musical se compone por uno fundamental y varios armónicos produciendo unaarmonía. La estructura de armónicos, también llamados sobretonos de un sonido musical es la responsable de la calidad otimbre del
sonido. Para poder reproducir un sonido es necesario saber cómo está compuesto y una forma de indicar su estructura armónica es desplegar el espectro de frecuencias.
Sonoridad
Las cualidades del sonido son frecuencia e intensidad, o bien tono y sonoridad. La intensidad esla energía que pasa en un segundo por m2 o la cantidad de watts que pasan por m2. Se puede tener una onda sonora de alta o baja frecuencia con la misma intensidad. El umbral del oído corresponde a la intensidad del sonido más baja que se puede escuchar y es de aproximadamente 10-12 W/m2. El nivel más alto en intensidad del sonido que se puede escuchar entre 120 y 130 dB. El oído humano es sensiblea un amplio rango de intensidad del sonido, el más fuerte tiene una intensidad correspondiente a 1012 veces la intensidad del sonido más suave. A través del oído se reciben los sonidos que provienen del exterior y de uno mismo. No fue hasta el siglo XVI cuando se supo que el niño mudo podría no hablar debido a su sordera. El sentido del oído comprende el sistema auditivo, compuesto de tres partes:oído externo, oído medio y oído interno. El externo lo integra el canal auditivo que comienza en la aurícula u oreja y termina en la membrana timpánica o tímpano. El canal auditivo en el humano mide aproximadamente 2.5 cm de longitud y el tímpano tiene un área de aproximadamente 65 mm2 y 0.1 mm de espesor. El oído medio es una cavidad llena de aire que aloja tres pequeños huesecillos articulados,llamados martillo, yunque y estribo. Estos transmiten la vibración sonora haciéndola llegar a la ventana oval. La trompa de Eustaquio sirve para mantener el equilibrio de la presión del aire en ambos lados de la ventana timpánica. El oído interno consiste de dos partes: el aparato vestibular o conductos semicirculares y la cóclea o caracol donde se lleva a cabo el proceso principal de la...