Ondas Sonoras

Ondas

TIPOS DE ONDAS:

Cuando una vibración o perturbación originada en una fuente o foco se propaga a través del espacio se produce una onda

Las ondas se pueden clasificar de diferentes formas:

A) Según la dirección de vibración de las partículas y de propagación de la onda.

 Longitudinales: Son aquellas en que las partículas vibran en la misma dirección en la que se propaga la onda. Ej. El sonido, ondas sísmicas.

 Transversales: Son aquellas en las que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección en la que se propaga la onda. Ej. La luz, onda de una cuerda.

B) Según la dimensión de propagación de la onda.

 Unidimensionales: Las que se propagan en una sola dimensión. Ej. Vibración de una cuerda.

 Bidimensionales: Las que se propagan en dos dimensiones. Ej. Onda en la superficie del agua.

 Tridimensionales: Las que se propagan en tres dimensiones. Ej. Luz, sonido. Ejemplos de ondas son olas del mar, sonido, luz, ondas sísmicas, vibración de una cuerda, etc.

C) Según el medio que necesitan para propagarse.

 Mecánicas: Necesitan propagarse a través de la materia. Ej. El sonido, olas del mar.

 Electromagnéticas: No necesitan medio para propagarse, se pueden propagar en el vacío. Ej. La luz, calor radiante

Ondas sonoras

Longitud: Indica el tamaño de una onda, que es la distancia entre el principio y el final de una onda completa (ciclo). la longitud de onda y la frecuencia de una onda están relacionadas, son inversamente proporcionales: A mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa.

Puedes comprobarlo en el siguiente enlace, deslizando con el ratón hacia la izquierda o hacia la derecha, cambiando así los valores de la longitud (color azul) o el de la frecuencia (color verde), verás cómo aumentando el valor de una disminuye el de la otra.

Frecuencia: De la onda sonora se puede definir como el número de veces por segundo que la presión fluctúa cíclicamente. En las regiones que aparecen marcadas en azul se indica un ciclo completo de un tono puro. La duración de un ciclo se conoce como el período (T). Un ciclo por segundo equivale a un Hertzio ( 1 cps = 1 Hz ), diez ciclos por segundo equivale a 10 Hertzios

EFECTO DOPPLER

Este efecto fue estudiado por Cristian Doppler, consiste en la variación del tono de cualquier tipo de onda emitida o recibida por un objeto en movimiento.

Un tren circula por un tramo de vía recta paralelo auna carretera a 90 Km/h hace sonar su silbato con una frecuencia de 500 Hz. En sentido contrario, acercándose al tren, circula un automóvil a 72 km/h¿Con qué frecuencia oirá el conductor del coche el silbato del tren?

PROPIEDADES DEL SONIDO

Amplitud (Intensidad)

El sonido se mueve a través del aire en forma de ondas, la amplitud es la distancia entre el punto más alto y el más bajo de una onda. La amplitud del sonido es la intensidad (lo que comúnmente llamamos "el volumen"). Es lo que hace que lo escuchemos en nuestros oídos más fuerte o más suave.

Si trabajásemos en una estación de radio o con editores de sonido digitales diríamos más o menos amplitud en lugar de bajar o subir el volumen.

Frecuencia (Altura): La frecuencia de un sonido se mide en Hercios (Hertz, Hz) y describe la cantidad de ondas por segundo que completan un ciclo. Es el tono o altura del sonido. Así se diferencia un sonido agudo de uno grave. El oído humano es capaz de percibir las frecuencias que se encuentren entre 20 Hertz y 20 kilohertz. La frecuencia es el número de ciclos (ondas completas que se producen una unidad de tiempo. En el caso del sonido, la unidad de tiempo es el segundo y la frecuencia se mide en hercios (Hz). Así un frecuencia de 1 Herzio es lo mismo que decir que el sonido tiene una vibración por segundo (por cierto, un sonido de esta frecuencia sería imposible de percibir por el oído humano).

Las frecuencias mas bajas se corresponden con lo que habitualmente llamamos sonidos "graves", son sonidos de vibraciones lentas. Las frecuencias mas altas se corresponden con lo que llamamos sonidos "agudos" y son vibraciones muy rápidas.

Timbre: Nos permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y la misma frecuencia. Por ejemplo nos permite distinguir el sonido de una trompeta y un violín aunque emitan la misma nota con la misma intensidad.

En general, los sonidos no son de una sola frecuencia, los sonidos suelen tener una onda principal que va acompañada de otras ondas de menor amplitud llamadas armónicas cuya frecuencia es múltiplo de la onda principal; la suma de esas ondas da lugar a una onda que tiene una forma determinada. El timbre está relacionado con la forma de la onda.

A continuación puedes ver dos representaciones de ondas de la misma frecuencia principal pero que se diferencian por su forma, es decir se diferencian en los armónicos y por ello si los escucháramos podríamos distinguir los dos sonidos, pues tienen distinto timbre.

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ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS

Son aquellas ondas que no necesitan un medio material para propagarse. Incluyen, entre otras, la luz visible y las ondas de radio, televisión y telefonía. Todas se propagan en el vacío a una velocidad constante, muy alta (300 0000 km/s) pero no infinita. Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros prácticamente en el instante de producirse.

Las ondas electromagnéticas se propagan mediante una oscilación de campos eléctricos y magnéticos. Los campos electromagnéticos al "excitar" los electrones de nuestra retina, nos comunican con el exterior y permiten que nuestro cerebro "construya" el escenario del mundo en que estamos.

Las O.E.M. son también soporte de las telecomunicaciones y el funcionamiento complejo del mundo actual.

CARACTERISTICAS ELECTROMAGNETICAS

FRECUENCIA: Estas ondas barren un gran espectro que hace que las frecuencias de estas pueden oscilarse entre ondas de radio y rayos de gamma herz.

A) onda senoidal de un ciclo o hertz (hz) por segundo.

b) onda senoidal de 10 ciclos o hertz por segundo.la frecuencia de esas ondas del espectro electromagnético se representan con la letra (f) y su unidad de medida es el ciclo o hertz (hz) por segundo. otras unidades de frecuencias muy utilizadas (en otros ámbitos) son las "revoluciones por minuto" (rpm) y los "radianes por segundo" (rad/s).la frecuencia y el periodo están relacionados de la siguiente manera:

T. Período: tiempo en segundos que transcurre entre el paso de dos picos o dos valles por un mismo punto,o para completar un ciclo.

Longitud

Las ondas del espectro electromagnético se propagan por el espacio de forma similar a como lo hace el agua cuando tiramos una piedra a un estanque, es decir, generando ondas a partir del punto donde cae la piedra y extendiéndose hasta la orilla.Cuando tiramos una piedra en un estanque de agua, se generan ondas similares a las radiaciones propias del espectro electromagnético. Tanto las ondas que se producen por el desplazamiento del agua, como las ondas del espectro electromagnético poseen picos o crestas, así como valles o vientres. La distancia horizontal existente entre dos picos consecutivos, dos valles consecutivos, o también el doble de la distancia existente entre un nodo y otro de la onda electromagnética, constituye lo que se denomina “longitud de onda”.

P.- Pico o cresta: valor máximo, de signo positivo (+), que toma la onda sinusoidal del espectro electromagnético, cada medio ciclo, a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o disminuye a medida que la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece positivamente por encima del valor "0".

V.- Valle o vientre: valor máximo de signo negativo (–) que toma la onda senoidal del espectro electromagnético, cada medio ciclo, cuando desciende y atraviesa el punto “0”. El valor de los valles aumenta o disminuye a medida que la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece negativamente por debajo del valor de "0".

N.-Nodo: valor "0" la onda senoidal.

RADIACION IONIZANTE

La radiación ionizante es un tipo de energía liberada por los átomos en forma de ondas electromagnéticas (rayos gamma o rayos X) o partículas (partículas alfa y beta o neutrones).la energía excedente emitida es una forma de radiación ionizante. Los elementos inestables que se desintegran y emiten radiación ionizante se denominan radionúclido .La radiación

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