Clase Nº 3 PSU Ciencias: Física. Ondas II -Sonido. Profesor: Cristian Orcaistegui. Coordinadora: Daniela Cáceres

Transcripción

1 Clase Nº 3 PSU Ciencias: Física Ondas II -Sonido Profesor: Cristian Orcaistegui c.orcaisteguiv@gmail.com Coordinadora: Daniela Cáceres

2 SONIDO El sonido es una onda mecánica longitudinal que se produce por la vibración de un medio elástico que puede ser sólido, líquido o gaseoso y se transmite por variaciones de presión del medio.

3 Vibraciones y sonido SONIDO Los tres elementos básicos para la existencia del sonido son: 1. El objeto vibrante o fuente sonora. 2. El medio, que puede ser sólido, líquido o gaseoso 3. El receptor que puede ser nuestro oído o algún instrumento que registre el sonido.

4 Características del Sonido La percepción del sonido involucra tres características fundamentales: Intensidad Timbre Tono

5 Características del Sonido Intensidad Es la característica que permite distinguir cuando un sonido es fuerte o débil. Es proporcional al cuadrado de la amplitud de la ondasonora.launidaddemedidaeseldb Timbre Es la característica que permite diferenciar dos o más sonidos de igual altura e intensidad emitidos por fuentes sonoras distintas. Tono Es la característica que permite distinguir cuando un sonido es más agudo o más grave que otro. Depende principalmente de la frecuencia de la onda sonora.

6 Características del Sonido Intensidad Sonido fuerte gran amplitud Sonidodébil bajaamplitud

7 Características del Sonido Timbre Ejemplo: distinguir entre la misma nota musical que emite un piano y que emite un violín.

8 Características del Sonido Tono Alta frecuencia tono agudo Baja frecuencia tono grave

9 Características del Sonido Velocidad de propagación: La velocidad propagación de una onda sonora depende del medio a través del cual se propaga, de dos factores importantes: la temperatura y la densidad del medio

10 Características del Sonido Rango de audibilidad < 20 Hz Hz > Hz Infrasonido Sonido Ultrasonido

11 Uso del Ultrasonido Características del Sonido El ecógrafo crea imágenes que permiten examinar varios órganos en el cuerpo. Esta máquina envía ondas sonoras de alta frecuencia que hacen eco en las estructuras corporales. Una computadora recibe dichas ondas reflejadas y las utiliza para crear una imagen.

12 Características del Sonido SONIDO Variaciones periódicas (coherentes) de presión. Patrón de oscilación regular Concordancia entre el tono fundamentaly sus armónicos, tanto en intensidad como en frecuencia. RUIDO El tono es irregular e incoherente entre su tono fundamental y sus armónicos Suele ser único e irreproducible Ej: ruidode un vidrio al quebrarse; ruido de una moto al encenderse, etc. *Frecuencia fundamental: es la frecuencia resonante más baja de un objeto vibrante *Armónicos: número entero múltiplo de la frecuencia fundamental

13 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido Reflexión (eco y reverberación) Refracción Sonido Difracción Interferencia Efecto Doppler Resonancia

14 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido a) Reflexión: El sonido se refleja en las superficies, cuando al chocar con ellas (incidir sobre ellas) se desvía desplazándose por el mismo medio de origen. Los fenómenos conocidos como Eco y Reverberación son producidos por la Reflexión del sonido.

15 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido a.1) Eco: se produce al reflejarse el sonido, luego de incidir sobre un obstáculo. Esta consecuencia de la reflexión de las ondas sonoras se produce cuando oímos un sonido determinado y, poco después, las ondas reflejadas de éste. Nuestro oído sólo diferencia dos sonidos si el intervalo de tiempo que transcurre entre la percepción de uno y otro es, al menos, de una décima de segundo(0,1 s).

16 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido En este tiempo, la distancia recorrida por las ondassonoras(δs)enelaireserá: Δs=v s Δt Δs=340[m/s] 0,1[s]=34[m] V s = velocidad del sonido Por consiguiente, para oír nuestro propio eco la superficie en que se reflejen las ondas debe estarsituadaalmenosa17[m]denosotros(ida yvuelta).

17 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido

18 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido a.2) Reverberación: consiste en la prolongación del sonido debido a sucesivas reflexiones. La reverberación se puede corregir al cambiar la geometría de la sala y colocando materiales tanto en las paredes como en el suelo o techo que absorban la mayor parte del sonido.

19 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido

20 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido b) Efecto Doppler: es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.

21 Fenómenos ondulatorios asociados al sonido Resonancia:consiste en el refuerzo de la amplitud de vibración de un cuerpo por el acoplamiento de otra vibración de frecuencia muy similar. Ejemplo: Si una cantante mantiene una nota de cierta frecuencia, puede llegar a inducir vibraciones en un vaso hasta que se rompa.

22 Sistema auditivo

23 Sistema Auditivo 1. Las ondas sonoras se trasladan a través del conducto auditivo y llegan al tímpano 2. Las ondas sonoras producen la vibración del tímpano y los huesos del oidomedio se mueven en respuesta a las mismas 3. Este movimiento hace que el líquido que se encuentra en el oído interno (cóclea) mueva las células ciliadas. Estas células transforman el moven impulsos enviados al nervio auditivo, y así podemos escuchar los sonidos

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