4.5 EL SONIDO COMO
EJEMPLO.
El sonido es una vibración que se propaga en un medio
elástico. Para que se produzca sonido se requiere la existencia de un cuerpo
vibrante, denominado foco (cuerda tensa, varilla, una lengüeta) y de un medio
elástico que transmita esas vibraciones, que se propagan por él constituyendo lo
que se denomina onda sonora.
Características del
Sonido.
Los infrasonidos: Son aquellos que se encuentran con una
frecuencia por debajo de los 20 hz, en cambio los ultrasonidos se encuentran
sobre los 20.000 Hz.
La altura de un sonido: Está directamente relacionada con la
frecuencia. Pues mientras mayor se a altura, mayor será la frecuencia, y
mientras más bajo, una menor frecuencia tendrá la ondas. Esta también desglosa:
· El tamaño:
Mientras más grande sea un instrumento musical, más grave será el sonido; al
contrario, cuánto más pequeño será más agudo.
· La longitud:
Mientras más larga una cuerda, más grave será el sonido; por el contrario, al
ser más corta, el sonido es más agudo.
· La tensión:
Mientras más tensa se encuentre una cuerda, más agudo será el sonido; en
cambio, mientras menos tensa esté la cuerda, más grave será el sonido
· La presión:
Mientras mayor sea la presión del aire, más agudo será el sonido; por el
contrario, si la presión es menor, más grave será el sonido.
El timbre: Es la propiedad que permite al oído humano
distinguir dos sonidos de la misma frecuencia e intensidad (amplitud) que son
emitidos por distintos instrumentos o focos emisores, es decir depende del número,
intensidad y frecuencia de los armónicos que acompañan al sonido fundamental.
En la vida cotidiana, los sonidos varían, ya que no solo
existen en la música, sino también en las calles, que son como los autos, los
cláxones, las campanas, etc. Todo esto lo llega a percibir nuestro oído en
nuestro día a día.
http://www.fisic.ch/cursos/primero-medio/caracter%C3%ADsticas-del-sonido/
4.6 Algunas
aplicaciones tecnológicas y en la salud.
En Medicina:
Uno de los usos más importantes del sonido en la medicina
son las pruebas de ultrasonido. Estas pruebas son técnicas de diagnóstico
no-invasivas que usan ondas de sonido de alta frecuencia y computadoras para
crear imágenes de vasos sanguíneos, tejidos, y órganos. Los ultrasonidos se
usan para ver los órganos internos en funcionamiento y para evaluar el flujo de
sangre a través de varios vasos sanguíneos. Estas pruebas son comunes en las
mujeres embarazadas pues se usan para descubrir muchas anormalidades estructurales
y funcionales en el feto. Los ultrasonidos también pueden ayudar al
descubrimiento de enfermedades del corazón, tumores, piedras del riñón, y otros
desórdenes.
Ejemplos:
· El
estetoscopio: Inventado por René Laennec. Es un excelente ayudante en la
audición. Está constituido por una campana en un extremo y en el otro termina
en membrana que funcionan como tímpano.
· La
ecografía: Utiliza el fenómeno de la reflexión del sonido. Permite estudiar la
anatomía o los órganos sin producir daños, ya que no produce radiaciones.
En Tecnología:
La ciencia del sonido trabaja en proyectos tan atractivos
como los que presentamos a continuación, y que probablemente te sorprenderán. A
pesar de todos estos hitos en la tecnología, donde el sonido era el
protagonista, cuando pensamos en cómo será el futuro, nunca imaginamos que se
podrían hacer grandes avances en el área de la acústica. Sin embargo, ahora
mismo, la ciencia está usando el sonido para crear cosas más geniales que nunca
y que, posiblemente, se vuelvan algo de lo más habitual en el futuro.
· Refrigeración: Un grupo de investigadores de
la Universidad Penn State en Estados Unidos, han desarrollado un frigorífico
que funciona con sonido. Actúa bajo el principio de que las ondas sonoras se
comprimen y se expanden cuando hay aire alrededor de ellas, lo que provoca que
al mismo tiempo se calienten y enfríen, creando una especie de gas.
· Carga tú
móvil con tu voz: Durante el 2011, unos científicos en Seúl, pusieron
nano-barras de óxido de zinc entre dos electrodos, un sistema perfecto y muy
pequeño para generar electricidad usando ondas sonoras. Esto apenas produjo 50
milivoltios, lo que es muy poca energía para poder cargar cualquier móvil. Sin
embargo, en el 2014, otros científicos de Londrés emplearon el mismo método y
lograron producir cinco voltios, lo suficiente para cargar un smartphone.
4.7 Ondas y
Partículas.
Ondas: Una onda es una perturbación que se propaga desde el
punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto. Las ondas
materiales (todas menos las electromagnéticas) requieren un medio elástico para
propagarse.
· Difracción:
Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en
línea recta para rodearlo.
· Efecto
Doppler: Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las
ondas y el receptor de las mismas.
·
Interferencia: Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el
mismo punto del espacio.
· Reflexión:
Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar,
cambia de dirección.
· Refracción:
Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que
viaja a distinta velocidad.
· Onda de
choque: Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen
formando un cono.
Tipos de Ondas.
· Ondas
mecánicas: Las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o
gaseoso) para propagarse.
· Ondas
electromagnéticas: Las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin
necesidad de un medio, por lo tanto pueden propagarse en el vacío. Esto es
debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de
un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado.
· Ondas
gravitacionales: Las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la
geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en
el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio,
sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo.
En función de su
dirección.
· Ondas unidimensionales: Las ondas
unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dimensión
del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas.
· Ondas
bidimensionales o superficiales: Son ondas que se propagan en dos dimensiones.
Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie.
· Ondas
tridimensionales o esféricas: Son ondas que se propagan en tres dimensiones.
Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus
frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de
perturbación expandiéndose en todas direcciones.
En función del
movimiento de sus partículas.
· Ondas
longitudinales: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas del
medio se mueven o vibran paralelamente a la dirección de propagación de la
onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal.
· Ondas
transversales: Son aquellas que se caracterizan porque las partículas del medio
vibran perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda. Por
ejemplo, las olas en el agua o las ondulaciones que se propagan por una cuerda.
En función de su
periodicidad.
· Ondas
periódicas: La perturbación local que las origina se produce en ciclos
repetitivos por ejemplo una onda senoidal.
· Ondas no
periódicas: La perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de
que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes.
Las ondas aisladas también se denominan pulsos.
Las partículas: Son los constituyentes elementales de la
materia, más precisamente son partículas que no están constituidas por
partículas más pequeñas ni se conoce que tengan estructura interna.
4.8 Síntesis del tema
o una investigación bibliográfica sobre sus aplicaciones.
¿Qué es el sonido?
¿Por qué las paredes
debilitan el sonido?
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Equipo
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Respuesta l
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Respuesta ll
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Equipo l.
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Equipo ll.
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Las paredes poco a poca absorben el sonido
mientras tanto el sonido seguirá rebotando. Si el sonido se da al aire libre
sin algún objeto que lo refleje o que lo absorba, el sonido se perderá
conforme a la distancia que recorra.
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Una onda se define como el fenómeno ondulatorio y
físico por medio del cual se propaga energía sin materia de un punto a otro
del espacio a través de algún medio sólido, líquido, gaseoso o a través del vacío.
Definimos
la partícula como una masa que ocupa un volumen tan pequeño en el espacio que
podemos decir que es puntual (es decir, no ocupa ningún volumen, simplemente
está en un punto del espacio).
Generalmente se considera que los objetos reales
son partículas con su masa concentrada en el centro de masas del objeto. Esta
es una abstracción válida cuando estamos dando mecánica clásica, en la que
las distancias involucradas son mucho mayores que las distancias moleculares
y siempre y cuando no intentemos comprender la física interna del objeto.
Diferencias
*Una partícula ocupa un lugar en el espacio y
tiene masa.
^Una onda se extiende en el espacio y no tiene
masa.
^Onda: se
puede conocer su velocidad pero no tiene una posición exacta.
*Partícula: tiene una posición exacta pero no se
puede conocer su velocidad.
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Equipo lll.
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Las ondas acústicas se desplazan paralelamente a
la dirección de propagación.
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La diferencia entre una onda y una partícula es
que la onda es invisible e intangible, y la partícula puede distinguirse como
materia visible y tangible por más pequeña que sea.
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Equipo IV.
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Actualmente se considera que la dualidad onda
partícula es un concepto de la mecánica cuántica según el cual no es
diferencia fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden
componerse como ondas y viceversa.
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Onda: Es una perturbación que se propaga en un
medio o en el espacio transportando energía sin que haya transporte de
materia.
Partícula: Una partícula ocupa un lugar en el
espacio y tiene masa mientras que una onda se extiende en el espacio
caracterizándose por tener una velocidad definida y mas anular.
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Equipo V.
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El sonido avanza en línea recta cuando se
desplaza en un medio de densidad uniforme. Sin embargo, igual que la luz, el
sonido está sometido a la refracción, es decir, la desviación de las ondas de
sonido de su trayectoria original. En las regiones polares, por ejemplo,
donde el aire situado cerca del suelo es más frío que el de las capas más
altas, una onda de sonido ascendente que entra en la región más caliente,
donde el sonido avanza a más velocidad, se desvía hacia abajo por la
refracción. La excelente recepción del sonido a favor del viento y la mala
recepción en contra del viento también se deben a la refracción. La velocidad
del aire suele ser mayor en las alturas que cerca del suelo; una onda de
sonido ascendente que avanza a favor del viento se desvía hacia el suelo,
mientras que una onda similar que se mueve en contra del viento se desvía
hacia arriba, por encima de la persona que escucha.
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De acuerdo con la física clásica existen
diferencias entre onda y partícula. Una partícula ocupa un lugar en el
espacio y tiene masa mientras que una onda se extiende en el espacio caracterizándose
por tener una velocidad definida y masa nula.
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Equipo VI.
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Se extienden en el espacio.
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Una partícula ocupa un lugar en el
espacio y tiene masa.
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Equipo 1:
Equipo 6: Respuesta discutida por el mismo equipo.
Nota: Como la vez
anterior, el equipo 1 no mandó información, a eso se debe ese espacio vacío.
