El sonido y su propagación

Tema: El Sonido y su Propagación en el Medio
Autores: Merdine, Marcos 32187337; Moyano, Joaquin 36984814; Primo, Tomas 37175463
Física Biomédica. EKyF. FCM. UNC
Comisión Nº 5
Palabras claves (Keywords): Sonido/sound, propagación/spread, medio/medium, intensidad/intensity, frecuencia/frequency, tono/tone, velocidad/speed.
Introducción
Una onda es una vibración que avanza o que sepropaga en un medio material ya sea solido, liquido y gaseoso (3, 7, 10). A pesar de la naturaleza diversa de las vibraciones que pueden originarlas, todas las ondas tienen un comportamiento semejante(1, 8). El sonido es un tipo de onda que se propaga únicamente en presencia de un medio que haga de soporte de la vibración(2, 4, 6). Los conceptos generales sobre ondas sirven para describir elsonido, pero, inversamente, los fenómenos sonoros permiten comprender mejor algunas de las características del comportamiento ondulatorio(5, 9, 11).
Objetivo
Investigar y analizar la progacion del sonido, teniendo en cuenta los diversos factores: intensidad, tono, frecuencia, etc. Asi poder comprender como el sonido llega hasta el oido humano.
El sonido y su propagación
Las ondas que sepropagan a lo largo de un muelle como consecuencia de una compresión longitudinal del mismo constituyen un modelo de ondas mecánicas que se asemeja bastante a la forma en la que el sonido se genera y se propaga (2, 5). Las ondas sonoras se producen también como consecuencia de una compresión del medio a lo largo de la dirección de propagación. Son, por tanto, ondas longitudinales (6, 11). Unascualidades que tenemos con respecto al sonido es que el oído es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que puedan existir entre ellos en lo que concierne a alguna de las tres cualidades que caracterizan todo sonido y que son la intensidad, el tono y el timbre. Aun cuando todas ellas se refieren al sonido fisiológico, están relacionadas con diferentes propiedades delas ondas sonoras (4).
La “intensidad” del sonido percibido, o propiedad que hace que éste se capte como fuerte o como débil, está relacionada con la intensidad de la onda sonora correspondiente, también llamada intensidad acústica. La intensidad acústica es una magnitud que da idea de la cantidad de energía que está fluyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda (1, 4).
Sedefine como la energía que atraviesa por segundo una superficie unidad dispuesta perpendicularmente a la dirección de propagación. Equivale a una potencia por unidad de superficie y se expresa en W/m2. La intensidad de una onda sonora es proporcional al cuadrado de su frecuencia y al cuadrado de su amplitud y disminuye con la distancia al foco (10).
La magnitud de la sensación sonora depende dela intensidad acústica, pero también depende de la sensibilidad del oído. El intervalo de intensidades acústicas que va desde el umbral de audibilidad, o valor mínimo perceptible, hasta el umbral del dolor (7).
La intensidad fisiológica o sensación sonora de un sonido se mide en decibeles (dB). Por ejemplo, el umbral de la audición está en 0 dB, la intensidad fisiológica de un susurro correspondea unos 10 dB y el ruido de las olas en la costa a unos 40 dB. La escala de sensación sonora es logarítmica, lo que significa que un aumento de 10 dB corresponde a una intensidad 10 veces mayor por ejemplo, el ruido de las olas en la costa es 1.000 veces más intenso que un susurro, lo que equivale a un aumento de 30 dB (8).
Debido a la extensión de este intervalo de audibilidad, para expresarintensidades sonoras se emplea una escala cuyas divisiones son potencias de diez y cuya unidad de medida es el decibelio (dB).
La conversión entre intensidad y decibeles sigue esta ecuación: S=10log I/Io. Donde I0 =10-12 W/m2 y corresponde a un nivel de 0 decibelios por tanto. El umbral del dolor corresponde a una intensidad de 1 W/m2 o 120 dB. Ello significa que una intensidad acústica de 10...