La descarga está en progreso. Por favor, espere

La descarga está en progreso. Por favor, espere

Acústica en la Medicina (Formulas & Ejercicios) Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se.

Presentaciones similares


Presentación del tema: "Acústica en la Medicina (Formulas & Ejercicios) Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se."— Transcripción de la presentación:

1 Acústica en la Medicina (Formulas & Ejercicios) 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-Ejercicios-Version Dr. Willy H. Gerber Instituto de Física Universidad Austral Valdivia, Chile

2 Amplitud máxima del movimiento de una partícula del gas Parámetros de la onda acústica [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: – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

3 La presión que origina la onda de ruido es: Parámetros de la onda acústica 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 – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

4 Parámetros de la onda acústica 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) – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

5 Relación entre intensidades 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) – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

6 Resonancias La resonancia & efecto Doppler – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version Cambio de frecuencia por efecto Doppler L largo del cuerpo que oscila

7 1.Si un objeto tiene un nivel de ruido de 85 dB (SPL) y emite en una frecuencia de 1 kHz en aire con una densidad de 1.29 kg/m 3 y velocidad de sonido de 331 m/s. Cual es la presión máxima de la onda acústica? (0.356 Pa) 2.A que intensidad acústica corresponde la presión calculada en el ejercicio 1? (1.48x10 -4 W/m 2 ) 3.A que velocidad máxima de las moléculas del gas equivale la presión calculada en el primer ejercicio? (8.33x10 -4 m/s) 4.A que desplazamiento de las moléculas del ejercicio 1 equivale la velocidad máxima calculada en el ejercicio 4? (1.33x10 -7 m) 5.Que ancho máximo puede tener el escenario en un teatro para que el las voces que se reflejan en la pared de fondo no generen una reflexión que se pueda percibir como eco? Asuma una velocidad del sonido de 331 m/s. (11.59 m) 6.Si la ducha en la casa tiene una altura de 2.3 m, cual seria el primer modo en que la columna de aire bajo ella puede entrar en resonancia? (71.96 Hz) 7.Sin una auto se mueve a 80 km/Hrs y emite en una frecuencia de 1 kHz. Como se le percibirá si la velocidad del sonido es de 331 m/s y el observador esta en reposo? (al acercarse 1.07 kHz y al alejarse 0.94 kHz) Ejercicios – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

8 8.Si una persona a 30 m emitimos un grito que a su vez se refleja en un acantilado a 800 metros de ambos, con que retraso escucharemos el eco? (4.74 s) 9.Si el grito tiene un nivel de sonido de 90 dB a 1 m de distancia del emisor, con que nivel de sonido nos alcanza el grito original? (60.45 dB) 10.Considerando el ejercicio anterior, con que nivel nos alcanza el eco? (25.91 dB) 11.Si una membrana de altoparlante oscila con 20 Hz y una amplitud de 1x10-6 m en aire con densidad de 1.29 kg/m3 y velocidad de sonido 331 m/s, cual es la velocidad de las moléculas de aire en su superficie? (1.26x10 -4 m/s) 12.Cual es la presión acústica que genera en su superficie de la membrana del ejemplo anterior? (5.37x10 -2 Pa) 13.Cual es el nivel de ruido en la superficie del altoparlante? (68.6 dB) 14.Si consideramos que el altoparlante emite como si fuera una esfera de radio 2 cm, cual seria el nivel de ruido a 2 m del altoparlante? (28.56 dB) 15.Supongamos que una persona esta halando y a un 1.05 [m] de distancia medimos un nivel de sonido de [dB]. ¿Si la Intensidad de referencia es 9.37x [W/m2], cual es la intensidad del sonido? (2.25x10 -6 [W/m2]) 16.¿A cuánto desciende la intensidad del ejercicio anterior si medimos a 9.79 [m] de distancia? (2.58x10 -8 [W/m2]) 17.¿A qué nivel de sonido equivale la intensidad calculada en el ejercicio anterior si se usa como Intensidad de referencia 9.37x [W/m2]? (4.44x10 +1 [dB]) Más ejercicios – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

9 18. ¿Si la densidad del aire es de 1.32 [kg/m3] y la velocidad del sonido [m/s], a que presión acústica equivale la intensidad calculada en el ejercicio 16? (4.80x10 +3 [Pa]) 19. ¿A qué velocidad máxima de oscila una molécula expuesta a la presión acústica calculada en el ejercicio anterior? (1.073x10 -5 [m/s]) 20. En el lejano oeste un vaquero disparaba su arma la bala viajaba a [m/s]. Si en un duelo la distancia era de [m] y la velocidad del sonido [m/s]; cuanto tiempo después de sufrir un vaquero un impacto escucharía el disparo del contrincante? (4.54x10 -2 [s]) Más ejercicios – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version-04.09

10 Ejemplos de calculo de dB con distancia – UACH-Fisica-en-la-Mediciona-04-Acustica-Ejercicios-Version Los ejercicios 9, 10, 13 y 14 se calculan en forma similar por lo indicare como se resuelve uno (el 9): Si se tiene que a 1 m el nivel de ruido es 90 dB se puede calcular la intensidad con: L p1m = 10 log (I 1m /I ref ) = 90 db o sea log (I 1m /I ref ) = 90/10 = 9 y I 1m /I ref = o I 1m = I ref La intensidad a 30 metros de distancia es I 30m = I 1m = I ref = I ref = I ref = I ref 0.111x10 +7 r 1m 2 r 30m m m Ahora podemos calcula el nivel de ruido a los 30 metros L p30m = 10 log (I 30m /I ref ) = 10 log (I ref 0.111x10 +7 / I ref ) = 10 log (0.111x10 +7 ) = dB Notas: - Aquí no se necesito el I ref sin embargo si alguien quiere calcular con el es I ref = 9.368x W/m 2 - Si un ejercicio como este entrara en la prueba estaría repartido en tres tareas (calcular I 1m, I 30m y Lp 30m )


Descargar ppt "Acústica en la Medicina (Formulas & Ejercicios) Objetivos: Comprender como funciona nuestro sistema de adición y generación de sonido. Como el sonido se."

Presentaciones similares


Anuncios Google