(Ivonne Gacitúa G.)

¿Qué es el sonido? El sonido es una sensación detectada por nuestro oído. ¿Por qué se produce el sonido? Físicamente hablando, se produce por un movimiento ondulatorio, generado por un movimiento vibratorio.

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

Esquema del oído Oído interno Oído medio Oído externo

el sonido tiene su origen en la vibración de los cuerpos Origen del sonido:

Vibración mecánica transmitida por un medio elástico

Definición de sonido Desde un punto de vista físico, el sonido es una vibración que se propaga en un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso), cuando nos referimos al sonido audible por el oído humano, lo definimos como una sensación percibida en el órgano del oído, producida por la vibración que se propaga en un medio elástico en forma de ondas. Para que se produzca un sonido es necesaria la existencia de: - Un emisor o cuerpo vibrante. - Un medio elástico transmisor de esas vibraciones. - Un receptor que capte dichas vibraciones.

Una fuente de vibración mecánica. Por ejemplo, una cuerda de guitarra. Para que exista el sonido, es necesario que se den dos condiciones: Una fuente de vibración mecánica. Por ejemplo, una cuerda de guitarra. Un medio elástico por el cual se propague. Por ejemplo, el aire.

El sonido tiene orígenes y características muy diferentes: - Fenómenos de la naturaleza: Una gota que cae sobre una superficie, las hojas de los árboles movidas por el viento, las olas del mar, etc. - Muchos animales tienen la capacidad de producir sonido: el ladrido de un perro, el canto de un pájaro, etc.

- La voz humana, una de las formas más complejas de comunicación en la que se basa el lenguaje verbal. - Dispositivos creados por el hombre también pueden producir sonido: el motor de un coche, una explosión, etc. - Algunos dispositivos han sido creados expresamente para la producción de un tipo de sonido: el sonido de los instrumentos musicales.

Se produce sonido cuando un cuerpo vibra muy rápidamente. Y ¿cuánto de rápido puede vibrar algo? Los sonidos que escuchamos vibran entre 20 y 20.000 veces por segundo. La Frecuencia de un sonido es el número de vibraciones u oscilaciones que efectúan un segundo. La Frecuencia se expresa de oscilaciones por segundo, unidad que recibe el nombre de hercio (Hz). Se producen sonidos audibles cuando un cuerpo vibra con una frecuencia comprendida entre 20 y 20.000 Hz.

Ondas Sonoras  Se miden en hercios (Hz)

30000 Hz

EL ESPECTRO SONORO

El espectro sonoro, es decir aquellas frecuencias que logramos escuchar, está comprendido entre los 20 Hz. y los 20 KHz. Entre estas frecuencias un oído humano normal logra percibir. En todo caso, este margen de audición dependerá de cada individuo. El espectro sonoro

Pero existen dos frecuencias que no logramos escuchar: Una que está por debajo de los 20 Hz, llamada infrasonido. Y otra por encima de los 20 KHz, llamada ultrasonido.

EL INFRASONIDO

El infrasonido es una onda acústica de baja frecuencia. Como ya vimos, está por debajo de los 20 Hz. Algunas de sus características son: Su emisión es en forma de ondas esféricas. Son difíciles de concentrar. Pueden llegar más lejos que las otras ondas.

Solo algunos animales escuchan dentro de esta frecuencia, entre ellos, el elefante y la ballena azul.

Una de sus aplicaciones es la detección de grandes objetos a grandes distancias, como por ejemplo, el fondo marino o montañas. Otra aplicación es en sismógrafos para monitorear terremotos.

EL ULTRASONIDO

El ultrasonido es una onda acústica de alta frecuencia. Como ya vimos, está por sobre los 20 KHz. Algunas de sus características son: Puede estar compuesto por ondas longitudinales y/o transversales. Su longitud es corta; puede ser de algunos centímetros o micras.

Algunos animales que utilizan el ultrasonido son el murciélago y la marsopa.

Una de sus aplicaciones es la de guía para submarinos, haciendo un barrido del lecho marino. Otra aplicación sucede en medicina, en imágenes internas del cuerpo, por ejemplo, la ecografía de un bebé.

1Hz- 20 KHz 60 Hz- 45KHz 100 Hz- 60 KHz 50 Hz- 8 KHz 50 Hz- 20 KHz 200Hz- 150 KHz

El sonido necesita un medio de propagación Un objeto cuando vibra, perturba la presión y la densidad del medio que le envuelve, transmitiendo dicha vibración al comprimirse y expandirse, para ello es necesario que sea un medio elástico, ya que un cuerpo rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin un medio elástico (aire, agua, cuerpo sólido), no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.

Cómo se propaga el sonido en el aire Los medios gaseosos como el aire se caracterizan por su presión. Cuanto mayor sea el número de moléculas de un gas en menos espacio, mayor será su presión. Un gas con mucha presión es como un autobús lleno de personas, apenas se pueden mover. En un sonido hay unos altibajos en la presión del aire.

En esta imagen podemos ver como la vibración del diapasón obliga a las partículas del aire a que entren a su vez en vibración. Las partículas no se desplazan hacia el final, sino que oscilan hacia delante o hacia atrás antes de regresar a su lugar de origen. Cada partícula transmite vibración a la siguiente.

La presión del aire durante un sonido es mayor a la presión atmosférica debido a que en cada compresión de onda las partículas son comprimidas entre ellas. Podemos decir que el sonido son fluctuaciones de presión de aire y vibración de moléculas

Las compresiones y los enrarecimientos se propagan (a la misma rapidez y en la misma dirección) desde el diapasón, por el aire en el tubo.

Cuando se cierra la puerta se produce un erarecimiento que se propaga por el recinto. Cuando se abre la puerta se produce una compresión que se propaga por el recinto.

¿Por qué se dice que el sonido es una onda? Si pudiéramos hacerle una fotografía aun sonido y hacer una gráfica de la presión del aire, tendríamos algo así:

En nuestra gráfica del sonido hay altibajos de presión. Fíjate que la gráfica se parecen a las ondas que se forman en el agua: En nuestra gráfica del sonido hay altibajos de presión. En el caso del agua vemos altibajos en el nivel del agua. Por eso se dice que el sonido es una onda.

¿A qué velocidad se propaga el sonido?

La velocidad de una onda dependerá de las características del medio en que se propaga. Si lo hace en un medio como el aire, su velocidad será entre 330 y 350 m/s (dependiendo de la temperatura del aire). En cambio, si lo hace sobre un metal, por ejemplo el acero, su velocidad será de 6.000 m/s.

Velocidad del sonido (m/s) Sustancia Velocidad del sonido (m/s) Aire (0 ºC) 331,6 Aire (20 ºC) 344 Hidrógeno (0 ºC) 1.280 Agua (0 ºC) 1.390 Agua (20 ºC) 1.484 Cobre (20 ºC) 3.580 Acero (20 ºC) 5.050 Vidrio (20 ºC) 5.200

Algunos sólidos no transmiten el sonido y se usan como aislantes, como el corcho.

Efecto Dopler Ondas de Choque Barrera del Sonido Hay algunos efectos relacionados con la forma de transmisión del sonido. Efecto Dopler Ondas de Choque Barrera del Sonido

Efecto Doppler Se define como un aparente cambio en la frecuencia de onda debido al movimiento de la fuente de la onda o el receptor

Barrera del Sonido y Ondas de choque Cuando la fuente o origen de la onda viaja mas rápido que la onda. La podemos ver en la estela en forma de V que dejan los botes cuando navegan Los aviones cuando rompen la barrera del sonido crean un Shock wave en su parte trasera.

Propiedades del sonido

Reflexión Del Sonido

Una onda hace reflexión cuando se encuentra con un obstáculo durante su recorrido Lo podríamos ver como un rebote de la onda con el obstáculo, barrera o cualquier otra cosa

Al emitir un sonido, este se refleja en una pared y escuchamos el eco al cabo de 3s. ¿A que distancia se encuentra la pared?.

Refracción Del Sonido

Cualidades Del Sonido

Se mide en decibelios (db) Graham Bell Intensidad

Nos permite distinguir sonidos fuertes y débiles

Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, es decir, lo fuerte o suave de un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil.

Se mide en Hercios (Hz) Tono

Cualidad que nos hace distinguir Una fuente sonora de otra Timbre

El timbre es la cualidad gracias a la cual podemos diferenciar el sonido de un piano de el de una flauta aunque estén interpretando la misma nota, es decir: aunque dos instrumentos emitan un sonido con la misma frecuencia podemos diferenciarlos gracias a su timbre característico. Esté fenómeno es debido a que un sonido no esta formado sólo de una frecuencia, sino por la suma de otras que son múltiplos de la fundamental. Estas otras frecuencias varían en intensidad y son llamadas armónicos. La proporción e intensidad de estos armónicos son diferentes en cada instrumentos y es por ello que podemos diferenciar sus sonidos.

Contaminación Acústica

Entre 10 y 30 db → nivel bajo Desde 55 db hasta 75 db Entre 30 y 35 db → nivel bajo ↓ Nivel Ruidoso Entre 75 db y 100 db → nivel fuerte A partir de 100 db → ruido intolerable A partir de 120 db → nivel dañino

Efectos del ruido

Efectos Auditivos -Efecto Máscara - Fatiga auditiva o desplazamiento del umbral de audición -Acúfenos -Pérdida progresiva de la audición o desplazamiento permanente del umbral de audición.

Efectos no auditivos - Efectos sobre el sueño - Efectos sobre la conducta - Efectos en la memoria - Efectos en la atención - Estrés - Efectos en el embarazo - Efectos sobre el medio ambiente