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Acústica en la Medicina Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se propaga, efectos que percibimos.

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Presentación del tema: "Acústica en la Medicina Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se propaga, efectos que percibimos."— Transcripción de la presentación:

1 Acústica en la Medicina Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se propaga, efectos que percibimos y uso que le damos. – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Dr. Willy H. Gerber Instituto de Física Universidad Austral Valdivia, Chile

2 Sonido es una variación de densidad en el aire que se propaga a la velocidad c: Que es sonido? – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version-04.09

3 Si un objeto oscila su superficie comprime o expande el aire en su cercanía. Como se genera? – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Si la membrana oscina con una frecuencia el aire lo hará de la misma forma. Alta presión Baja presión

4 La distancia entre dos máximos o mínimos de presión se denomina largo de onda λ [m]: Definición de largo de onda, frecuencia y relaciones – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Si el tiempo que tarda una oscilación completa es T [s], la frecuencia es las veces que ocurre la oscilación en un segundo lo que se calcula de: [1/s = Hz (Hertz)] [m/s]

5 Creando cambios de presión por control de flujo: Como generamos sonido – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Laringe Cambio de diámetro = variación de presión + Modulación vía cavidad bucal y nasal

6 La estructura del oído: Como escuchamos sonido – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Cóclea Canal auditivo Canales semicirculares (equilibrio) Tímpano receptores nervios 40% dañando al llegar a los 65 años Membrana Basilar

7 Amplitud máxima del movimiento de una partícula del gas Parámetros de la onda acústica – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version [m] Velocidad máxima del movimiento de una partícula del gas [m/s] Si observamos una pared de tamaño A, veremos que hay un flujo de partículas que impacta. Estas dependerán de la densidad n de partículas y será:

8 La presión que origina la onda de ruido es: Parámetros de la onda acústica – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version La Presión acústica (presión máxima) de una onda en función de la densidad ρ [kg/m3] (ejemplo aire 1.29 kg/m 3 ) es [Pa] Capacidad del ser humano de detectar 2x10 -5 Pa

9 Parámetros de la onda acústica – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Densidad de energía acústica de una onda en función de la densidad ρ [kg/m3] (ejemplo aire 1.29 kg/m 3 ) [J/m3] Intensidad acústica (flujo de energía – análogo al calculo del flujo de momento) [W/m2] Reducción por distancia r (energía cinética)

10 Relación entre intensidades – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Relación entre intensidades acústicas [dB (SPL) = Decibel] (Sound Pressure Level) Referencia de presión mínima (p 0 = 2x10 -5 Pa) (mosquito a 3 metros) FuenteDistancia [m]dB Respiración10 Sala silenciosa20-30 Conversación calmada Auto Calle con mucho trafico Martillo de percusión1100 Avión jet Rifle1140 Avión jet30150 Daño por exposición Continua (85 dB) Puntual (120 dB)

11 Si definimos I 0 como la intensidad que escuchamos mejor Capacidad auditiva – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Reducción de la capacidad auditiva [dB] Frecuencia [Hz]

12 Cada nota tiene una frecuencia. Las notas fundamentales se establecen Como relaciones. Cada nota base tiene sus harmónicas. Notas – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Frecuencias [Hz]

13 Cuando escuchamos decepcionamos el sonido original y múltiples reflexiones: El eco – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Si Δt > 0.07 – 0.1 s se percibe como eco. Esto equivale a una diferencia de a m.

14 Amplificación por medio de resonancias de objetos de largo L La resonancia – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Impulso mediante impulso oportuno. Todos somos tenores bajo la ducha, resonancia bajo la ducha. 2L L L 2L/3

15 Amplificación por medio de resonancias La resonancia – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version-04.09

16 Las ondas acústicas no generan sombra, son capaces de rodear objetos Ondas y espacio – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version Capacidad de orientarse por comprensión del patrón acústico.

17 La frecuencia varia según la velocidad relativa entre dos cuerpos Efecto Doppler – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version-04.09

18 Contacto Dr. Willy H. Gerber Instituto de Fisica Universidad Austral de Chile Campus Isla Teja Casilla 567, Valdivia, Chile – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Version-04.09


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