Efectos De La Resonancia

Introducción:

Acústica

Acústica es la ciencia interdisciplinaria que se ocupa del estudio de todas las ondas mecánicas en gases, líquidos y sólidos como la vibración, sonido, ultrasonido e infrasonido. Un científico que trabaja en el campo de la acústica es un especialista en acústica, mientras que alguien que trabaja en el campo de la tecnología acústica se puede llamar un acústico o ingeniero de audio.

ACUS1

La aplicación de la acústica se puede ver en casi todos los aspectos de la sociedad moderna con la más obvia que es la industria de control de audio y el ruido. En diversos espectáculos musicales e incluso en nuestros celulares están plasmados los avances de la acústica.

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.

El medio elástico se deforma y se recupera vibrando al paso de la onda.

La perturbación comunica una agitación a la primera partícula del medio en que impacta -este es el foco de las ondas- y en esa partícula se inicia la onda.

La perturbación se transmite en todas las direcciones por las que se extiende el medio que rodea al foco con una velocidad constante en todas las direcciones, siempre que el medio sea isótropo ( de iguales características físico- químicas en todas las direcciones ).

Todas las partículas del medio son alcanzadas con un cierto retraso respecto a la primera y se ponen a vibrar: recuerda la ola de los espectadores en un estadio de fútbol.

ONDAS SONORAS

Las ondas sonoras pueden viajar a través de cualquier medio material con una velocidad que depende de las propiedades del medio. Cuando viajan, las partículas en el medio vibran para producir cambios de densidad y presión a lo largo de la dirección de movimiento de la onda. Estos cambios originan una serie de regiones de alta y baja presión llamadas condensaciones y rarefacciones, respectivamente.

Hay tres categorías de ondas mecánicas que abarcan diferentes intervalos de frecuencia.

• Los audibles

Ondas sonoras que están dentro del intervalo de sensibilidad del oído humano, de 20 Hz a 20000Hz. Se generan de diversas maneras, con instrumentos musicales, cuerdas vocales humanas y altavoces.

• Ondas infra sónicas

Son las que tiene frecuencias debajo del intervalo audible. Por ejemplo las ondas producidas por un terremoto.

• Ondas ultrasónicas

Son aquellas cuya frecuencia está por arriba del intervalo audible por ejemplo pueden generarse al introducir vibraciones en un cristal de cuarzo con un campo eléctrico alterno aplicado. Todas pueden ser longitudinales o transversales en sólidos, aunque solo pueden ser longitudinales en fluidos.

Tipos de ondas: ondas transversales y ondas longitudinales

Si las clasificamos en función de cómo vibran respecto a la dirección de propagación tenemos las ondas transversales y las longitudinales.

Si las partículas del medio en el que se propaga la perturbación vibran perpendicularmente a la dirección de propagación las ondas se llaman transversales. Si vibran en la misma dirección se llaman longitudinales.

Aceptaremos que la forma de los pulsos no varía durante la propagación, lo cual sólo es sólo cierto para las ondas electromagnéticas propagándose en el vacío. Las demás ondas se atenúan.

Las partículas del medio en que se propaga unas ondas transversales (en este caso las de la cuerda) vibran perpendicularmente a la posición inicial de la cuerda, separándose de la posición inicial, subiendo y bajando con un movimiento vibratorio armónico simple.

Las ondas transversales tienen crestas y valles y las longitudinales tienen compresiones y dilataciones. En los dos tipos de ondas una partícula siempre se separa armónicamente de la posición de equilibrio.

Si una onda interfiere con otra en determinados puntos puede ocurrir que se anule la vibración formándose un nodo.

Las ondas longitudinales (como las del sonido) se propagan en medios con resistencia a la compresión (gases, líquidos y sólidos) y las transversales necesitan medios con resistencia a la flexión, como la superficie de un líquido, y en general medios rígidos. Los gases y los líquidos no transmiten las ondas transversales.

Se define la longitud de onda, como la distancia que recorre el pulso mientras un punto realiza una oscilación completa. El tiempo que tarda en realizar una oscilación se llama periodo ( T ) y la frecuencia ( n ) es el número de oscilaciones (vibraciones) que efectúa cualquier punto de la onda en un segundo.

CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS SONORAS.

Amplitud: Es la diferencia entre los valores máximos y mínimos del movimiento ondulatorio en un punto. Representa la variación de presión existente en ese punto.

Frecuencia: Es el número de veces que un fenómeno (periódico) se repite a sí mismo por segundo. Es la inversa del periodo de repetición (T).

Se mide en Hertzios (Hz), que representa la cantidad de oscilaciones por segundo.

Velocidad: Es la velocidad a la que viaja la onda sonora. Depende del medio donde se propaga y de la temperatura. Suponiendo que el aire es una gas ideal la temperatura (Tº) se puede calcular como.

En el aire se toma 343 m/seg. Variando para otros materiales.

Longitud de onda: Es la distancia perpendicular entre dos frentes de onda que tienen la misma fase. Esta longitud es la misma que la recorrida por la onda en un ciclo completo de vibración.

Se denomina con la letra griega lambda y se relaciona con la frecuencia (en Hz) y con la velocidad del sonido (en m/s):

Resonancia

El término resonancia se refiere a la capacidad

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