Taller de Música en la Ciencia

Presentación del tema: "Taller de Música en la Ciencia"— Transcripción de la presentación:

1 Taller de Música en la Ciencia
Enero dos mil tres

2 Unidad II La Física del Sonido

3 Las Ondas Sonoras Propagación de Energía sin transferencia de materia: ondas. Página Web: La Caja de Música, de Carlos García Peñalba

4 Las Ondas Sonoras Es importante notar que las partículas no se desplazan, sino que vibran u oscilan. Osea, en una flauta no “sale” aire por el extremo….el aire se está moviendo dentro de la flauta a distintas velocidades o “frecuencias”

5 Ondas Ejemplo de Ondas:
SynWater simulador de ondas producidas por gotas de agua en un estanque Tsunami simulación de un Tsunami que se propag desde Chile hasta Japón

6 Tipos de Ondas Longitudinales: movimiento en el sentido de la propagación.

7 Tipos de Ondas Transversales: movimiento perpendicular a la propagación.

8 Características Físicas de Ondas
Amplitud ( A ) es qué tan amplia es la oscilación. Corresponde al volúmen Período ( T ) : cuántos segundos dura un ciclo de una onda. Longitud de Onda ( λ ) : distancia (en metros) entre dos ciclos. Longitud de Onda en metros Amplitud en metros Período de Onda en segundos

9 Características Físicas de Ondas
Frecuencia ( f ) es cuántos ciclos ocurren en 1 segundo. Corresponde al tono v es la velocidad de propagación de la onda…en el caso del sonido, es la velocidad del sonido en el aire m/s

10 Características Físicas de Ondas
Relaciones en las Ondas: T = 1 / f v = λ ·f g(t)=sin(2·π·4·t)

11 Representación Circular
Las ondas se representan matemáticamente como funciones trigonométricas (Seno y Coseno) o como números Reales e Imaginarios

12 Oscilaciones Ejemplo de Oscilaciones:
Parlante Micrófono de membrana (Tambor) de cuerda o barra

13 Superposición de Ondas
Al cruzarse dos o más ondas, éstas se “suman” (superponen). Esto produce distintos efectos:

14 Superposición de Ondas
Dos ondas viajando en el mismo sentido:

15 Superposición de Ondas
Dos ondas viajando en sentidos opuestos:

16 Superposición de Ondas
Dos ondas de frecuencias ligeramente distintas:

17 Armónicos

18 Armónicos y Serie de Fourier

19 Armónicos y Serie de Fourier

20 Armónicos y Serie de Fourier

21 Armónicos Ejemplo de Síntesis por superposición de armónicos:
Otro sitio de síntesis por Modelamiento Físico:

22 Frecuencias de los Armónicos
En un tubo cerrado ( v = velocidad del sonido en el aire m/s )

23 Frecuencias de los Armónicos
en tubo abierto: ( v = velocidad del sonido en el aire m/s )

24 Resonador de Helmholtz
l : largo del cuello A : Área de apertura V : Volumen A l V