Ondas Sonoras. Aplicaciones Terapéuticas

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1 Ondas Sonoras. Aplicaciones Terapéuticas Matías Enrique Puello Chamorro 4 de junio de 2014

2 Índice 1. Ondas 2 2. Clasificación de las ondas Clasificación Según el medio que necesitan para propagarse Clasificación según la dirección de la perturbación En función de su propagación o frente de onda En función de su periodicidad Movimiento ondulatorio Fenómenos ondulatorios Ondas sonoras Espectro del sonido Cualidades físicas del sonido y efectos sensoriales Intensidad del sonido Ultrasonido Ultrasonoterapia 18

3 1. Ondas Se llama onda a una perturbación de un medio físico que viaja a través del espacio o de un medio elástico. La perturbación transporta energía sin que halla en realidad desplazamiento de masa de un lugar a otro.

4 2. Clasificación de las ondas 2.1. Clasificación Según el medio que necesitan para propagarse En función del tipo de soporte que requieren para su propagación las ondas se clasifican en Ondas mecánica: Ondas que transportan energía mecánica y que requieren para desplazarse de un medio material elástico que vibre. Ejemplo: ondas en el agua, el sonido. Ondas electromagnética: Ondas que transportan energía electromagnética que se propagan en cualquier medio inclusive en el vacío. Ejemplo: ondas de radio, la luz, el calor

5 2.2. Clasificación según la dirección de la perturbación Las ondas se clasifican según la dirección de los desplazamientos de las partículas en relación a la dirección del movimiento de la propia onda en: Longitudinales Si la vibración es paralela a la dirección de propagación de la onda, la onda se denomina longitudinal.

6 Transversales Las partículas del medio oscilan en ángulos rectos con respecto a la dirección en la que viaja la onda, es decir, con respecto a su dirección de propagación. Ejemplo. Onda en el agua, radiación electromagnética.

7 2.3. En función de su propagación o frente de onda Unidimensionales Son aquellas que, como las ondas en los muelles o en las cuerdas, se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio. Ejemplo. Vibración de una cuerda. Bidimensionales Las que se propagan en dos dimensiones, se propagan en cualquiera de las direcciones de un plano de una superficie. Se denominan también ondas superficiales y a este grupo pertenecen las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él. Tridimensionales Las que se propagan en tres dimensiones, como las producidas por un globo esférico que se infla y desinfla alternativamente, poseen frentes de ondas esféricos si el foco es puntual y si el medio, es homogéneo. Ejemplo. La Luz, el sonido.

8 2.4. En función de su periodicidad Atendiendo a la periodicidad de la perturbación local que las origina, las ondas se clasifican en: Periódicas Corresponden a la propagación de perturbaciones de características periódicas, como vibraciones u oscilaciones que suponen variaciones repetitivas de alguna propiedad. Así, en una cuerda unida por uno de sus extremos a un vibrador se propagará una onda periódica. No Periódicas La perturbación que las origina se da aisladamente y en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas, como en el caso de las fichas de dominó, se denominan también pulsos.

9 3. Movimiento ondulatorio Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio.

10 3.1. Fenómenos ondulatorios Reflexión Reflexión, propiedad del movimiento ondulatorio por la que una onda retorna al propio medio de propagación tras incidir sobre una superficie Refracción Refracción es cuando la onda cambia de medio de propagación, aquí se produce una variación en la velocidad de propagación, dirección y en la longitud de onda.

11 Difracción Fenómeno del movimiento ondulatorio en el que una onda de cualquier tipo se extiende después de pasar junto al borde de un objeto sólido o atravesar una rendija estrecha, en lugar de seguir avanzando en línea recta.

12 Interferencia Efecto que se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre sí, la amplitud (intensidad o tamaño) de la onda resultante depende de las frecuencias, fases relativas (posiciones relativas de crestas y valles) y amplitudes de las ondas iniciales

13 Polarización Cuando los planos de vibración de una onda se restringe a una solo, se dice que la onda se ha polarizado. Este fenómeno ondulatorio solo se produce en las ondas transversales. Fenómenos Ondulatorios

14 4. Ondas sonoras El sonido (las ondas sonoras) son ondas mecánicas longitudinales (ondas de compresión), pues precisan de un medio (aire, agua, cuerpo sólido) que trasmita la perturbación. Los fisiólogos se interesan principalmente en las ondas sonoras que son capaces de afectar el sentido del oído. Por lo tanto, es conveniente dividir el espectro del sonido de acuerdo con las siguientes definiciones.

15 5. Espectro del sonido Las ondas sonoras que tienen frecuencias por debajo del intervalo audible se denominan infrasónicas. Sonido audible es el que corresponde a las ondas sonoras en un intervalo de frecuencias de 20 a Hz. Las ondas sonoras que tienen frecuencias por encima del intervalo audible se llaman ultrasónicas.

16 6. Cualidades físicas del sonido y efectos sensoriales Cualidades físicas y efectos sensoriales Efectos sensoriales Intensidad acústica (Volumen) Tono Timbre (Calidad) Propiedad física Intensidad Frecuencia Forma de la onda

17 7. Intensidad del sonido La intensidad sonora es la potencia transferida por una onda sonora a través de la unidad de área normal a la dirección de la propagación. I = P A En unidades del SI, la intensidad se expresa en ( W m 2 ). Recordando que la potencia se define como la energía transferida por unidad de tiempo, es decir, P = E ; se puede expresar la intensidad en t función de la energía. I = E At

18 8. Ultrasonido Onda acústica cuya frecuencia está por encima del límite perceptible por el oído humano (aproximadamente 20 KHz). Muchos animales como los delfines y los murciélagos lo utilizan de forma parecida al radar en su orientación. Los ultrasonidos son utilizados tanto en aplicaciones industriales (medición de distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros), como en medicina (por ejemplo ecografía, fisioterapia, ultrasonoterapia)

19 9. Ultrasonoterapia Es la aplicación terapéutica que se consigue mediante la aplicación de vibraciones sonoras de frecuencia superior a Hz. El ultrasonido es una forma de energía mecánica que va a desencadenar un efecto térmico y otro mecánico sobre el organismo

20 Ultrasonoterapia El ultrasonido produce beneficios físicos cuando el efecto mecánico mueve los tejidos, los comprime y los expande a manera de masaje. El efecto térmico produce calor en los tejidos. La ultrasonoterapia beneficia el sistema circulatorio cuando se produce una vaso dilatación ya que aumenta la circulación sanguínea gracias a

21 Referencias [1] FRUMENTO, Antonio Elementos de Biofísica. Intermédica [2] MACDONALD y BURNS. Física para las ciencias de la vida y de la salud. México: Addison-Wesley Iberoamericana, 1989, 589 p. [3] CROMER, Alan H. Física para las Ciencias de la Vida. 2 ed. : Editorial Reverté. [4] STROTHER. G. K Física Aplicada a las Ciencias de la Salud. McGraw-Hill. Latinoaméricana [5] Wilson. J.D Física con aplicaciones. Editorial McGRAW-HILL

22

23 Gracias por su amable atención

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