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Páginas: 7 (1739 palabras)
Publicado: 6 de octubre de 2014
Las ondas acústicas
Las ondas acústicas son ondas mecánicas longitudinales que se pueden propagar en sólidos y en fluidos. Las ondas mecánicas transversales no pueden propagarse en fluidos, pero sí en sólidos y, a veces, también se conocen con el nombre de ondas acústicas. En este estudio, sin embargo, nos limitaremos a las ondas acústicas longitudinales, que son las más habituales.
Seconsideran sonido las ondas mecánicas longitudinales con una frecuencia comprendida entre 20 y 20.000 Hz y una intensidad superior a 10–12 W/m2, que son las que puede detectar el oído humano. Las ondas mecánicas de frecuencias superiores son los ultrasonidos, mientras que las de frecuencias inferiores son los infrasonidos.
Para estudiar las ondas acústicas empezaremos haciéndonos las siguientespreguntas:
¿Qué pasa cuando se produce un sonido? ¿Qué quiere decir exactamente producir un sonido? ¿Cuáles son los elementos importantes para describir la propagación del sonido? ¿Cómo se produce el fenómeno?
Básicamente, lo que ocurre cuando se produce un sonido es que un objeto en un punto del espacio se mueve y este movimiento provoca una perturbación en el aire que lo rodea. Sin embargo,si el objeto se mueve lentamente, el aire simplemente fluye a su alrededor y no provoca ninguna perturbación que se propague. El objeto debe moverse rápidamente; de hecho, lo suficientemente rápido como para que el aire no tenga tiempo de fluir alrededor del objeto. Esta perturbación se propaga en forma de onda y eventualmente puede llegara algún dispositivo que la detecte, como por ejemplonuestro oído.
Características del sonido.
Un sonido de una frecuencia determinada se puede caracterizar a partir de unos parámetros, que normalmente son la intensidad, el tono y el timbre. Veamos cada una de estas magnitudes:
La intensidadde un sonido, también llamada a veces volumen, es la potencia por unidad de área de la onda sonora correspondiente a ese sonido en el punto donde se mide.Los seres humanos podemos detectar ondas sonoras a partir de una intensidad de 10–12 W/m2, mientras que cuando se llega alrededor de 1 W/m2 comienza la sensación de dolor en el oído humano
El tonoo altura indica la frecuencia fundamental del sonido. En función de la altura, los sonidos se ordenan de más graves o bajos (frecuencias pequeñas) a más agudos o altos (frecuencias grandes)
Eltimbre, también llamado calidad y algunas veces color, indica todos aquellos factores que componen un sonido y que permiten distinguirlo de otros sonidos que tienen la misma altura e intensidad. Por ejemplo, un piano y una trompeta pueden estar emitiendo exactamente la misma nota y con la misma intensidad, pero los dos sonidos son claramente diferentes y podemos decir cuál es cuál; esto se debe altimbre de cada uno de los sonidos. A menudo se dice que el timbre es una característica “cajón de sastre”, en donde se incluyen muchos factores. Ciertamente, el factor más determinante en el timbre son los diferentes armónicos que forman un sonido, pero también intervienen el grado de ruido que contiene, el proceso temporal en la generación del sonido (por ejemplo, si tarda mucho o poco en llegar a laintensidad máxima) y otros elementosmás sutiles que se estudian en acústica.
Acustica - Problemas resueltos.
1.- El nivel de intensidad sonora de una conversación normal entre personas a 1 metro de distancia es de aproximadamente 65 dB.
¿Cuál es la potencia con la que hablamos habitualmente los seres humanos?
Sabemos que el nivel de intensidad sonora se expresa como:
En dondeconocemos:
• el nivel de intensidad: NI= 65 dB,
• la intensidad de referencia : I0= 10–12W/m2.
De aquí despejamosI:
Si x=log y, entonces y=10x. Si utilizamos logaritmos neperianos en lugar de decimales tendremos que si x= ln y entonces y= ex
y obtenemosI = 3.16 x10–6 W/m2. Esta es la intensidad a 1 metro de distancia.
Ahora recordemos que la intensidad es la potencia por unidad...
Las ondas acústicas son ondas mecánicas longitudinales que se pueden propagar en sólidos y en fluidos. Las ondas mecánicas transversales no pueden propagarse en fluidos, pero sí en sólidos y, a veces, también se conocen con el nombre de ondas acústicas. En este estudio, sin embargo, nos limitaremos a las ondas acústicas longitudinales, que son las más habituales.
Seconsideran sonido las ondas mecánicas longitudinales con una frecuencia comprendida entre 20 y 20.000 Hz y una intensidad superior a 10–12 W/m2, que son las que puede detectar el oído humano. Las ondas mecánicas de frecuencias superiores son los ultrasonidos, mientras que las de frecuencias inferiores son los infrasonidos.
Para estudiar las ondas acústicas empezaremos haciéndonos las siguientespreguntas:
¿Qué pasa cuando se produce un sonido? ¿Qué quiere decir exactamente producir un sonido? ¿Cuáles son los elementos importantes para describir la propagación del sonido? ¿Cómo se produce el fenómeno?
Básicamente, lo que ocurre cuando se produce un sonido es que un objeto en un punto del espacio se mueve y este movimiento provoca una perturbación en el aire que lo rodea. Sin embargo,si el objeto se mueve lentamente, el aire simplemente fluye a su alrededor y no provoca ninguna perturbación que se propague. El objeto debe moverse rápidamente; de hecho, lo suficientemente rápido como para que el aire no tenga tiempo de fluir alrededor del objeto. Esta perturbación se propaga en forma de onda y eventualmente puede llegara algún dispositivo que la detecte, como por ejemplonuestro oído.
Características del sonido.
Un sonido de una frecuencia determinada se puede caracterizar a partir de unos parámetros, que normalmente son la intensidad, el tono y el timbre. Veamos cada una de estas magnitudes:
La intensidadde un sonido, también llamada a veces volumen, es la potencia por unidad de área de la onda sonora correspondiente a ese sonido en el punto donde se mide.Los seres humanos podemos detectar ondas sonoras a partir de una intensidad de 10–12 W/m2, mientras que cuando se llega alrededor de 1 W/m2 comienza la sensación de dolor en el oído humano
El tonoo altura indica la frecuencia fundamental del sonido. En función de la altura, los sonidos se ordenan de más graves o bajos (frecuencias pequeñas) a más agudos o altos (frecuencias grandes)
Eltimbre, también llamado calidad y algunas veces color, indica todos aquellos factores que componen un sonido y que permiten distinguirlo de otros sonidos que tienen la misma altura e intensidad. Por ejemplo, un piano y una trompeta pueden estar emitiendo exactamente la misma nota y con la misma intensidad, pero los dos sonidos son claramente diferentes y podemos decir cuál es cuál; esto se debe altimbre de cada uno de los sonidos. A menudo se dice que el timbre es una característica “cajón de sastre”, en donde se incluyen muchos factores. Ciertamente, el factor más determinante en el timbre son los diferentes armónicos que forman un sonido, pero también intervienen el grado de ruido que contiene, el proceso temporal en la generación del sonido (por ejemplo, si tarda mucho o poco en llegar a laintensidad máxima) y otros elementosmás sutiles que se estudian en acústica.
Acustica - Problemas resueltos.
1.- El nivel de intensidad sonora de una conversación normal entre personas a 1 metro de distancia es de aproximadamente 65 dB.
¿Cuál es la potencia con la que hablamos habitualmente los seres humanos?
Sabemos que el nivel de intensidad sonora se expresa como:
En dondeconocemos:
• el nivel de intensidad: NI= 65 dB,
• la intensidad de referencia : I0= 10–12W/m2.
De aquí despejamosI:
Si x=log y, entonces y=10x. Si utilizamos logaritmos neperianos en lugar de decimales tendremos que si x= ln y entonces y= ex
y obtenemosI = 3.16 x10–6 W/m2. Esta es la intensidad a 1 metro de distancia.
Ahora recordemos que la intensidad es la potencia por unidad...
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