El Sonido

EL SONIDO

La parte de la física que estudia las características, producción, propagación y fenómenos del sonido se le conoce con el nombre de ACÚSTICA.

En esta parte se estudiará la velocidad del sonido, las cualidades y el efecto Doppler.

El sonido, corresponde a una onda mecánica longitudinal y es producido por la vibración de la materia. El medio de propagación mas común es el aire pero también pueden ser los líquidos, solidos y gases. El sonido natural no se propaga el vacío.

VELOCIDAD DEL SONIDO: Esta depende de las características del medio como la densidad, presión y la temperatura. En el aire, la velocidad promedio es de 340 m/s, la velocidad a 0 °C. La ecuación para el cálculo de la velocidad según la temperatura esta dada por:

Ejemplo:

1. Calcular la velocidad del sonido en el aire para las siguientes temperaturas: 25°C y 32°C.

Solución:

Aplicamos la ecuación anterior, teniendo en cuenta que

El mismo proceso se repite para calcular la velocidad del sonido cuando la temperatura es 32°C, resuélvelo.

EL ECO:

El eco es un caso particular de la reflexión del sonido, para que el oído pueda distinguir un sonido del otro, debe existir entre cada uno un intervalo de tiempo de 0,1 s. De ahí que la distancia mínima entre la fuente sonora y un obstáculo, para que se produzca el eco es de 17 m.

Como se vio en el estudio de los fenómenos ondulatorios, la difracción es la propiedad que tienen las ondas de bordear o rodear los obstáculos según la longitud de onda. El sonido se difracta y por eso decimos que el sonido se encuentra a la vuelta de la esquina por difracción.

En la interferencia del sonido se puede dar que el sonido se refuerce, es decir, que se amplifique o que se anule, es decir, efecto del silenciador.

La velocidad del sonido en el agua es de 1450 m/s aproximadamente, el aire 340 m/s y en el hierro 5100 m/s.

CUALIDADES DEL SONIDO

INTENSIDAD: es la cualidad que nos permite distinguir cuando un sonido es fuerte o débil, corresponde a lo que en el lenguaje cotidiano llamamos volumen, la intensidad varia según la cantidad de energía que llegue por unidad de área y en la unidad de tiempo. Depende de la amplitud de la onda, de la distancia que haya entre el observador y la fuente sonora y de la cantidad de materia que vibra.

La intensidad del sonido se puede calcular según la expresión.

Las unidades más comunes para expresar la intensidad esta dada en watios/cm2.

Existe otra escala para medir la intensidad, llamada nivel de intensidad cuya ecuación es:

La unidad del nivel de intensidad esta dada por el decibel.

TONO:

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