Las ondas acústicas viajan habitualmente a velocidad constante, que depende del medio y de las condiciones ambientales tales como la temperatura. A temperatura ambiente la velocidad del sonido en el aire es c = 345 m/s .
miércoles, 9 de noviembre de 2011
NATURALEZA DEL SONIDO
El sonido es el resultado de una perturbación que se propaga en un medio elástico. El exceso de presión característico de la perturbación descripta se denomina presión sonora. Este tipo de movimiento en el cual no es el medio en si mismo sino alguna perturbación lo que se desplaza se denomina onda. Cuando la onda tiene lugar en un medio líquido o gaseoso se denomina onda acústica. Cuando resulta audible, se llama onda sonora.
CUALIDADES DEL SONIDO
Desde el punto de vista de la percepción del sonido por el ser humano los sonidos se caracterizan por su intensidad, tono y timbre:
intensidad
Es la intensidad que nos permite clasificar los sonidos en fuertes o debiles.
Tono
Nos permite clasificar los sonidos en altos y graves.
Timbre:
Nos permite distinguir dos sonidos de la misma intensidad y la misma frecuencia, por ejemplo nos permite distinguir el sonido de un a trompeta y un violín aunque emitan la misma nota con la misma intensidad.
RAPIDEZ DEL SONIDO
Casi todos los sonidos que escuchamos se transmiten a través del aire. Pero el sonido se transmite con más intensidad y más aprisa en el metal que en el aire.
El sonido no se propaga en el vacío, siempre debe existir un medio. Éste se transmite con más rapidez en los líquidos que en los gases, y todavía más aprisa en los sólidos. La rapidez del sonido en aire seco a 0°C es de aproximadamente 330 metros por segundo, o 1200 Km/h. Pero esta rapidez es ligeramente mayor cuando el aire contiene vapor de agua y aumenta también con la temperatura, pues las moléculas de aire caliente, que se mueven más aprisa, chocan unas con otras más a menudo y por tanto transmiten un impulso en menos tiempo. Por cada grado de incremento en la temperatura del aire arriba de 0ºC, la rapidez del sonido aumenta en 0.60 m/s.
Así pues, en el aire a la temperatura normal de 20ºC el sonido se propaga a unos 340 m/s. La rapidez del sonido en un material específico no depende de la densidad del material, sino de su elasticidad, que es la capacidad de un material para cambiar de forma en respuesta a una fuerza aplicada y recuperar su forma original una vez que la fuerza desaparece. En los materiales elásticos los átomos están relativamente juntos y responden con prontitud a los movimientos de los demás, por lo cual transmiten la energía con pocas pérdidas. El sonido se propaga con una rapidez alrededor de 15 veces mayor en el acero (el acero es muy elástico) que en el aire, y unas cuatro veces más aprisa en el agua que en el aire.
VIBRACIONES FORZADAS
Cuando un cuerpo que está vibrando se pone en contacto con otro, el segundo cuerpo se ve forzado a vibrar con la misma frecuencia que el original.
Por ejemplo, si un diapasón es golpeado con un martillo y luego se coloca su base contra la cubierta de una mesa de madera, la intensidad del sonido se incrementará repentinamente. Cuando se separa de la mesa el diapasón, la intensidad disminuye a su nivel original. Las vibraciones de las partículas de la mesa en contacto con el diapasón se llaman vibraciones forzadas.
FRECUENCIA NATURAL
Cuando un objeto recibe ondas de choque este de forma natural produce resonancia, en si la frecuencia natural es el proceso que de manera natural es producido por las ondas de choque con los objetos.
En esta imagen se observa una gráfica que representa la amplitud frente a la frecuencia de un oscilador amortiguado cuando se encuentra presente una fuerza impulsora periódica. Cuando la frecuencia de la fuerza impulsora es igual a la frecuencia natural, wo, aparece la resonancia. Se observa que la forma de la curva de resonancia depende del valor del coeficiente de amortiguamiento, b.
RESONANCIA
es un estado de operación en el que una frecuencia de excitación se encuentra cerca de una frecuencia natural de la estructura de la máquina. Una frecuencia natural es una frecuencia a la que una estructura vibrará si uno la desvia y después la suelta. Una estructura típica tendra muchas frecuencias naturales. Cuando ocurre la resonancia, los niveles de vibración que resultan pueden ser muy altos y pueden causar daños muy rapidamente.
En el siguiente video observaremos los efectos que produce la resonancia sobre los granos de arroz. adas.
INTERFERENCIA
Es cualquier proceso que altera, modifica o destruye una onda durante su trayecto en el medio en que se propaga. La palabradestrucción, en este caso, debe entenderse en el sentido de que las ondas cambian de forma al unirse con otras; esto es, después de la interferencia normalmente vuelven a ser las mismas ondas con la misma frecuencia.
Sucesión (de arriba hacia abajo) de interferencia constructiva de ondas. El punto representa el antinodo y las flechas representan la dirección de las ondas.
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