La Física del Sonido

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1 La Física del Sonido

2 Qué produce el sonido? El sonido se produce cuando algo vibra. La vibración perturba el aire a su alrededor Esto causa cambios en la presión. Estos cambios de presión se propagan constituyendo ondas de sonido.

3 Tipos de ondas Las ondas sonoras son longitudinales. No todas las ondas son longitudinales: las ondas en la superficie del agua generadas al tirar una piedra son transversales

4 Ejemplos de ondas Transversales desplazamiento Desplazamiento Dirección de la Dirección de la onda onda Longitudinales Dirección de la onda desplazamiento

5 Características del sonido Se propaga en un medio material (aire, agua, gases) v= f Amplitud, frecuencia, velocidad (aire 340 m/s, agua 1200 m/s)

6 Las tres componentes del sonido son: Tono o altura: cuán grave o agudo es Intensidad: cuánto volumen tiene Timbre: cuál es su tonalidad

7 Tono Frecuencia Tono Frecuencia Es el número de repeticiones (o ciclos) por unidad de tiempo. Se mide en Hertz (1 Hz es un ciclo por segundo). Tiempo de Presión Baja frecuencia (sonido grave) Alta frecuencia (sonido agudo) Variaciones

8 Frecuencias audibles Cuando la frecuencia del sonido se duplica decimos que estamos en una octava superior Podemos oir en un rango de 10 octavas. 50 Hz- 20 KHz 50 Hz- 8 KHz 100 Hz- 60 KHz 60 Hz- 45KHz 1Hz- 20 KHz 200Hz- 150 KHz

9 Volumen Intensidad Presión Tiempo Esta relacionada con la amplitud Los humanos no perciben la intensidad linealmente Para percibir un sonido como dos veces más intenso su intensidad debe ser 10 veces mayor. La intensidad de sonido percibida se mide en escala logarítmica usando una unidad llamada decibel. (db)

10 Decibeles Intensidad= Energía Area * unidad de tiempo Umbral de audición : W/m 2-11 Un sonido 10 veces más intenso 10 W/m 2 tiene 10 db -10 Un sonido 100 veces más intenso 10 W/m 2 tiene 20 db -9 Un sonido 1000 veces más intenso 10 W/m 2 tiene 30 db Un sonido veces más intenso 10 2 W/m 2 tiene 160 db

11 Ejemplos de intensidad Situación Intensidad (en db) Susurro, bilbioteca 30 db (muy silencioso) conversación normal 60 db (intrusivo) fábrica 85 db (molesto) equipo de música a máximo volumen, camión recolector, petardos el cuerpo comienza a sentir vibraciones en bajas frecuencias primera fila en concierto de Rock, despegue de jets (60 mts) bocina de auto (1 mt) Zona de lanzamiento de cohetes (sin protección auditiva) 100 db (muy fuerte- daño auditivo con más de 8 hs.) 116dB (extremadamente fuerte) db (máximo esfuerzo vocal) 140 db DAÑO EXTREMO A CUALQUIER FRECUENCIA Y TIEMPO

12 Timbre forma de onda El timbre depende de la forma de la onda sonora. Es lo que distingue un instrumento de otro. Las ondas sonoras son periódicas pero pueden tener distintas formas. Estas formas se logran por superposición de ondas sinusoidales. A la frecuencia más baja se la llama fundamental y a las más altas armónicos.

13 Por qué oímos lo que oímos? Las ondas de sonido causan cambios de presión sobre nuestro conducto auditivo enviando impulsos nerviosos al cerebro

14 Esquema del oído Oído externo Oído medio Oído interno

15 Instrumentos musicales Un instrumento musical es un sistema para producir tonos placenteros (cultural). Consiste en la combinación de uno o más sistemas resonantes capaces de producir uno o más tonos y de los medios para excitar estos sistemas que están bajo el control de sus intérpretes.

16 Clasificación de los instrumentos Cuerda Viento Percusión Eléctricos El cuerpo sonoro es una cuerda musical. El sonido es producido mediante la excitación de una masa de aire. El sonido es producido mediante la percusión directa o indirecta. El sonido es generado mediante la electricidad.

17 Instrumentos de cuerda El tono de una nota depende de: -La longitud de la cuerda (cuanto mas larga mas grave) -El grosor de la cuerda: Una cuerda gruesa vibra mas lentamente que una delgada, y produce una nota mas grave -Tensión de la cuerda: Cuanto mayor es mayor rapidez y por tanto producirá una nota mas aguda CAJA DE RESONANCIA

18 Clasificación de los instrumentos de cuerda De cuerda frotada De cuerda percutida De cuerda pulsada

19 Instrumentos de viento Los instrumentos de viento son aquellos que contienen un volumen gaseoso capaz de producir sonido al ser convenientemente excitado. Perforar sobre sus paredes orificios de tamaño y posición convenientes. Los orificios se controlan mediante los dedos o mediante claves (llamados de madera). Variar su longitud real mediante porciones del tubo que se conectan al tubo principal. Se utilizan tres procedimientos: la vara, las válvulas rotatorias y los pistones (llamados de metal). trompeta trombón saxofón

20 Instrumentos de percusión Los instrumentos de percusión son aquellos que producen sonido cuando son excitados por percusión. Entonación definida

21 Instrumentos electrónicos El sonido, que se produce en algún generador natural, se amplifica utilizando la electricidad. Con amplificación eléctrica La electricidad produce la vibración inicial, la amplificación final y también produce las notas. Sintetizadores

22 La voz humana La voz humana es producida en la laringe, cuya parte esencial, la glotis, constituye el verdadero órgano de fonación humano. El aire procedente de los pulmones, es forzado durante la espiración a través de la glotis, haciendo vibrar los dos pares de cuerdas vocales, que se asemejan a dos lengüetas dobles membranáceas. Las cavidades de la cabeza, relacionadas con el sistema respiratorio y nasofaríngeo, actúan como resonadores.

23 Bibliografía goya.eis.uva.es/presentaciones2/instrumentos%20musicales-eduardo%20agenjo.ppt, UNIVERSIDAD DE VALLADOLID OLD DOMINUM UNIVERSITY UNIVERSITY OF WASHINGTON UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA o/clasificacion_viento.html

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