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Tema: GENERALIDADES DE LA ACÚSTICA
Acústica

La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no pueden propagarse en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción,transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica.
La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y20 °C).
Se denomina acústica la parte de la Física que estudia los fenómenos que percibe el sentido del oído y que se denomina ruidos o sonidos.
Los ruidos corresponden a percepciones auditivas breves, o por lo menos descontinuas; los sonidos dan una sensación de continuidad, permaneciendo durante cierto tiempo idénticos así mismos, y les corresponde una sensación musical particular.
Ondas
Cuandodejamos caer una piedra en un estanque tranquilo, se forman ondas circulares concéntricas que van extendiéndose por la superficie del agua a medida que pasa el tiempo.
Cuando se observa este fenómeno con cuidado, se comprueban varios hechos interesantes:
En primer lugar, que las ondas que se forman son una serie de elevaciones y depresiones alternadas y equidistantes; en segundo lugar, queavanzan con una velocidad constante.
Ondas transversales y ondas longitudinales
Ondas transversales son aquellas para las cuales; la perturbación que se propaga es perpendicular a la dirección de propagación, mientras que en las ondas longitudinales dicha perturbación es paralela a la dirección en la que la onda se propaga.
Frecuencia
El número (n) de ondas producidas en un segundo se llamafrecuencia. La velocidad a la que se propagan las ondas será entonces su frecuencia por la distancia recorrida(µ):
V = nµ
Deducción de la fórmula del efecto Doppler
El efecto Doppler es el cambio de frecuencia de las ondas, ya sean sonoras, luminosas o de cualquier otro tipo, cuando el emisor de las ondas se acerca o se aleja del observador
A partir de la observación del movimiento del emisor, delobservador y de los sucesivos frentes de onda, vamos a obtener la fórmula que describe el efecto Doppler.

En la parte superior de la figura, tenemos dos señales, que pueden corresponder a dos picos consecutivos de una onda armónica, separados un periodo P. En la parte inferior, los dos puntos coloreados representan las posiciones del emisor (en rojo) y del observador (en azul). En el instanteinicial t=0 en el que se emite la primer señal, el emisor y el observador están separados una distancia d desconocida, que no afecta al fenómeno en cuestión.
La primera señal es recibida por el observador en el instante t. La señal se desplaza el camino marcado en trazo grueso negro en la parte superior de la figura, desde que se emite hasta que se recibe, podemos por tanto, escribir la ecuaciónvs·t=d+vO·t
La segunda señal se emite en el instante, y se recibe en el instante. En el intervalo de tiempo entre la primera y la segunda señal, el emisor se desplaza. La segunda señal recorre desde que se emite hasta que se recibe, el camino señalado en trazo grueso negro en la parte inferior de la figura.
Eliminando la cantidad desconocida entre las dos ecuaciones, relacionamos el periodo de lasondas recibidas, con el periodo de las ondas emitidas.
Teniendo en cuenta que la frecuencia es la inversa del periodo, obtenemos la relación entre frecuencias, o fórmula del efecto Doppler.
Interferencia
Cuando en una región del espacio coinciden dos o más ondas, se produce el fenómeno conocido como interferencia, que no es otra cosa que la superposición de los efectos producidos por...