Sonido

SONIDO
El término sonido se usa de dos formas distintas. Los fisiólogos definen el sonido en término de las sensaciones auditivas producidas por perturbaciones longitudinales en el aire. Para ellos, el sonido no existe en un planeta distante. En física, por otra parte, nos referimos a las perturbaciones por sí mismas y no a las sensaciones que producen.
Sonido es una onda mecánica longitudinalque se propaga a través de un medio elástico.
PRODUCCION Y PROPAGACION DE UNA ONDA SONORA
Deben existir dos factores para que exista el sonido. Es necesaria una fuente de vibración mecánica y también un medio elástico a través del cual se propague la perturbación. La fuente puede ser un diapasón, una cuerda que vibre o una columna de aire vibrando en un tubo de órgano. Los sonidos se producenpor una materia que vibra.
Una tira metálica delgada se sujeta fuertemente en su base, se tira de uno de sus lados y luego se suelta. Al oscilar el extremo libre de un lado a otro con movimiento armónico simple, se propagan a través del aire una serie de ondas sonoras longitudinales periódicas que se alejan de la fuente. Las moléculas de aire que colindan con la lámina metálica se comprimen y seexpanden alternativamente, transmitiendo una onda. Las regiones densas en las que gran número de moléculas se agrupan acercándose mucho entre sí se llaman compresiones. Las regiones que tienen relativamente pocas moléculas se conocen como rarefacciones. Las compresiones y rarefacciones se alternan a través del medio en la misma forma que las partículas de aire individuales oscilan de un lado a otroen la dirección de la propagación de la onda. La distancia entre dos compresiones o rarefacciones sucesivas es la longitud de onda.
DIFERENCIA ENTRE SONIDO Y RUIDO
Sonido: Cuando las vibraciones tienen una frecuencia regular
Ruido: Las vibraciones que se producen tienen una frecuencia irregular

VELOCIDAD DEL SONIDO
La velocidad del sonido se puede medir directamente determinando el tiempoque tardan las ondas en moverse a través de una distancia conocida. En el aire, a 0ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s (1087 ft/s). La velocidad de una onda depende de la elasticidad del medio y de la inercia de sus partículas. Los materialesmás elásticos permiten mayores velocidades de onda, mientras que los materiales más densos retardan el movimiento ondulatoria. Las siguientes relaciones empíricas se basan en estas proporcionalidades.
Para las ondas sonoras longitudinales en un alambre o varilla, la velocidad de onda está dada por
v=Yρ
Donde Y es el módulo de Young para el sólido y p es su densidad. Esta relación es válida sólopara varillas cuyos diámetros son pequeños en comparación con las longitudes de las ondas sonoras longitudinales que se propagan a través de ellas.
En un sólido extendido, la velocidad de la onda longitudinal es función del módulo de corte S, el módulo de volumen B, y la intensidad p del medio. La velocidad de la onda se puede calcular a partir de
v=B+43Sρ
donde B es módulo de volumen para elfluido y p es su densidad.
Para calcular la velocidad del sonido en un gas, el módulo de volumen está dado por
B=γP
D onde y es la constante adiabática (y = 1.4 para el aire y los gases diatómicos) y P es la presión del gas. Por lo tanto, la velocidad de las ondas longitudinales en un gas, partiendo de la ecuación del fluido, está dada por
v=Bσ=γPρ
Pero para un gas ideal
Pρ=RTM
Donde
R =constante universal de los gases
T = temperatura absoluta del gas
M = masa molecular del gas
Sustituyendo la ecuación nos queda
v=γPρ= γRTM

FENOMENOS SONOROS
1. Efecto Doppler
Establece el cambio de frecuencia de un sonido de acuerdo al movimiento relativo entre la fuente del sonido y el observador. Este movimiento puede ser de la fuente, del observador o de los dos. Diríamos que el...