18
Slide 1 / 81 Slide 2 / 81 Física basada en Álgebra Ondas de Sonido 2015-12-01 www.njctl.org https://www.njctl.org/video/?v=mWvx3TvYl_Y Slide 3 / 81 Tabla de Contenidos · Características del Sonido Clic en el tema para ir a la sección · Fuentes de Sonido · Tubos Abiertos · Tubos Cerrados · Interferencia · Efecto Doppler Slide 4 / 81 Características del Sonido Regresar a la Tabla de Contenidos Slide 5 / 81 Características del Sonido El sonido puede viajar a través de cualquier tipo de materia, pero no a través del vacío. La velocidad del sonido es diferente en distintos materiales, es mas lenta en gases, rápida en líquidos y mucho más rápida en sólidos. La velocidad depende en cierta medida de la temperatura y especialmente en los gases. Haga clic aquí para ver un video de las ondas moviéndose en diferentes materiales Slide 6 / 81 1 Las ondas sonoras viajan a mayor velocidad en A gases B líquidos C sólidos https://www.njctl.org/video/?v=wYD-HDP3rYc

Física basada en Álgebra - NJCTL

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Page 1: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 1 / 81 Slide 2 / 81

Física basada en Álgebra

Ondas de Sonido

2015-12-01

www.njctl.org

https://www.njctl.org/video/?v=mWvx3TvYl_Y

Slide 3 / 81

Tabla de Contenidos

· Características del Sonido

Clic en el tema para ir a la sección

· Fuentes de Sonido

· Tubos Abiertos

· Tubos Cerrados

· Interferencia

· Efecto Doppler

Slide 4 / 81

Características del

Sonido

Regresar a la Tabla de Contenidos

Slide 5 / 81

Características del Sonido

El sonido puede viajar a través de cualquier tipo de materia, pero no a través del vacío.

La velocidad del sonido es diferente en distintos materiales, es mas lenta en gases, rápida en líquidos y mucho más rápida en sólidos.

La velocidad depende en cierta medida de la temperatura y especialmente en los gases.

Haga clic aquí para ver un video

de las ondas moviéndose en diferentes materiales

Slide 6 / 81

1 Las ondas sonoras viajan a mayor velocidad en

A gases

B líquidos

C sólidos

https://www.njctl.org/video/?v=wYD-HDP3rYc

Page 2: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 6 (Answer) / 81

1 Las ondas sonoras viajan a mayor velocidad en

A gases

B líquidos

C sólidos

https://www.njctl.org/video/?v=wYD-HDP3rYc

[This object is a pull tab]R

espu

esta

C

Slide 7 / 81

Características del SonidoVolúmen o intensidad: Está relacionada con la intensidad de la onda sonora (cuando el volúmen aumenta, la amplitud de las ondas aumenta)

Las ondas sonoras son producidas por vibraciones que ocurren entre los 20 y 20,000 vibraciones por segundo.

Tono: está relacionado a la frecuencia.

Rango audible: cerca de los 20 Hz. a 20,000 Hz.; el límite superior decrece con la edad.

Ultrasonido: Arriba de los 20,000 Hz.; ver el ejemplo de abajo: una cámara enfocando

Infrasonido: Por debajo de los 20 Hz.Haga clic aquí para ver un video de cómo las cuerdas vocales vibran y producen sonido

https://www.njctl.org/video/?v=G_q8CixnJhc

Slide 8 / 81

2 ¿Cuál de las siguientes frecuencias puede ser percibidias por

los humanos ?

A 10 Hz

B 1,000 Hz

C 100,000 Hz

https://www.njctl.org/video/?v=SmsSgzQZHB8

Slide 8 (Answer) / 81

2 ¿Cuál de las siguientes frecuencias puede ser percibidias por

los humanos ?

A 10 Hz

B 1,000 Hz

C 100,000 Hz

https://www.njctl.org/video/?v=SmsSgzQZHB8

[This object is a pull tab]R

espu

esta

B

Slide 9 / 81

Intensidad del sonido: decibeles

La intensidad de una onda es la energía transportada por unidad de tiempo por unidad de área.

El oído humano puede detectar sonidos con una intensidad por debajo de 10-12 W/m2 y más alto que 1 W/m2.

Sin embargo la sonoridad percibida, no es proporcional a la intensidad.

https://www.njctl.org/video/?v=X1EZaV08wbI

Slide 10 / 81

Intensidad del sonido: decibelesUn aumento en el nivel de sonido de 3 dB, que es el doble de la intensidad, es un cambio muy pequeño en volumen. En áreas abiertas, la intensidad del sonido disminuye con la distancia:

Sin embargo, en los espacios cerrados esto se complica por la reflexión, y si el sonido viaja a través del aire las frecuencias más altas son absorbidas.

Page 3: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 11 / 81

3 Duplicando la distancia de una fuente de sonido cambiará la intensidad (volumen) por un factor del valor original

A 2

B 4

C 1/4

D 1/2

https://www.njctl.org/video/?v=hMqOE3knLuc

Slide 11 (Answer) / 81

3 Duplicando la distancia de una fuente de sonido cambiará la intensidad (volumen) por un factor del valor original

A 2

B 4

C 1/4

D 1/2

https://www.njctl.org/video/?v=hMqOE3knLuc

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

C

Slide 12 / 81

4 A medida que uno camina hacia la fuente de sonido el volumen:

A aumenta

B disminuye

C no cambia

https://www.njctl.org/video/?v=_Kf1BCv-awE

Slide 12 (Answer) / 81

4 A medida que uno camina hacia la fuente de sonido el volumen:

A aumenta

B disminuye

C no cambia

https://www.njctl.org/video/?v=_Kf1BCv-awE

[This object is a pull tab]R

espu

esta

A

Slide 13 / 81

5 Reduciendo la distancia desde una fuente sonora a la mitad del valor original cambiará la intensidad (volumen) por cuál factor?

A 2

B 4

C 1/4

D 1/2

https://www.njctl.org/video/?v=NSEGauhtHFo

Slide 13 (Answer) / 81

5 Reduciendo la distancia desde una fuente sonora a la mitad del valor original cambiará la intensidad (volumen) por cuál factor?

A 2

B 4

C 1/4

D 1/2

https://www.njctl.org/video/?v=NSEGauhtHFo

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

B

Page 4: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 14 / 81

6 Cortando la distancia desde una fuente sonora por un factor de 1/3 la intensidad (volumen) cambiará por un factor del valor original

A 3

B 9

C 1/3

D 1/9

https://www.njctl.org/video/?v=92weEIoT6aY

Slide 14 (Answer) / 81

6 Cortando la distancia desde una fuente sonora por un factor de 1/3 la intensidad (volumen) cambiará por un factor del valor original

A 3

B 9

C 1/3

D 1/9

https://www.njctl.org/video/?v=92weEIoT6aY

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

B

Slide 15 / 81

El oído y su respuesta; sonoridad

https://www.njctl.org/video/?v=lGCtTI9PIi0

Slide 16 / 81

El oído y su respuesta; sonoridad

Oído externo: las ondas sonoras viajan por el canal auditivo hasta el tímpano, que vibra como respuesta.

Oído medio: martillo, yunque y estribo transfieren vibraciones al oído interno.

Oído interno: la cóclea transforma la energía vibracional a energía eléctrica y envía señales al cerebro.

Clic aquí para ver un video acerca de la audición

Slide 17 / 81

El oído y su respuesta; sonoridadLa sensibilidad del oído varia con la frecuencia.

Estas curvas traducen la intensidad del nivel de sonido en diferentes frecuencias.

Slide 18 / 81

Fuentes de sonido

Regresar a la Tabla de Contenidos

Page 5: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 19 / 81

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Los instrumentos musicales producen sonidos en diversas formas, cuerdas vibrantes, membranas vibrantes, metales vibrantes o formas de madera, columnas de aire vibrantes.

La vibración puede ser iniciada por punteos, golpes, inclinaciones o soplando. Son transmitidas a través del aire y luego a nuestros oídos.

https://www.njctl.org/video/?v=L7WFbK2vDOQ

Slide 20 / 81

Fuentes de sonido: cuerdas vibrantes y columnas de aire

Las cuerdas de una guitarra se tocan con los dedos, de forma que alcancen el tono necesario.

El tono de una cuerda de una determinada longitud también se puede modificar mediante el uso de una cuerda de diferente densidad.

Clic para ver un video con los tonos de las cuerdas de una guitarra

Slide 21 / 81

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Un piano utiliza ambos métodos para cubrir su área de más de siete octavas - las cuerdas más graves (en la parte inferior) son a la vez mucho más largas y mucho más gruesas que las superiores.

Slide 22 / 81

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Longitud Tono

El producto de la longitud y el tono es una constante.

Observa la relación entre la longitudde onda y la frecuencia

Un piano utiliza ambos métodos para cubrir su área de más de siete octavas - las cuerdas más graves (en la parte inferior) son a la vez mucho más largas y mucho más gruesas que las superiores.

Slide 23 / 81

Los instrumentos de viento generan sonido a través de ondas estacionarias en una columna de aire.

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Clic aquí para ver un video del sonido en una columna de aire

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Tubos abiertos

Regresar a la Tabla de Contenidos

Page 6: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 25 / 81

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Un tubo abierto en ambos extremos (la mayoría de los instrumentos de viento) tiene nodos de presión, y por lo tanto desplazamiento antinodos, en los extremos.

Slide 26 / 81

Fuentes de sonido: tubos abiertos

La ecuación general para la longitud de onda de un tubo abierto es:

Donde n es el número de nodos.

Slide 27 / 81

Fuentes de Sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Si en lugar del desplazamiento de aire, observamos la variación de presión de aire, los nodos y antinodos se conectan.

Slide 28 / 81

Un tubo abierto tiene la misma estructura armónica como una cuerda.

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

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7 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=5jrEfQWG1c4

Slide 29 (Answer) / 81

7 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=5jrEfQWG1c4

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

D

Page 7: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 30 / 81

8 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=6PG2uub_B10

Slide 30 (Answer) / 81

8 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=6PG2uub_B10

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

Slide 31 / 81

9 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud de 6 m con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 6m

B 12m

C 18m

D 24m

E 3m

Slide 31 (Answer) / 81

9 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud de 6 m con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 6m

B 12m

C 18m

D 24m

E 3m

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

B

Slide 32 / 81

10 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud de 6 m con dos extremos abiertos. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=WcX3uoVJMNw

Slide 32 (Answer) / 81

Page 8: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 33 / 81

Tubos cerrados

Regresar a la Tabla de Contenidos

Slide 34 / 81

Fuentes de sonido:cuerdas vibrantes y columnas de aire

Un tubo cerrado en un extremo (algunos órganos de tubos) tiene un nodo de desplazamiento (y antinodo de presión) en el extremo cerrado.

https://www.njctl.org/video/?v=ACs3T0MIIvQ

Slide 35 / 81

Fuentes de sonido: tubos cerrados

L

#1

L LL

Slide 36 / 81

11 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=UeTF68F8BEg

Slide 36 (Answer) / 81

11 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=UeTF68F8BEg

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

E

Slide 37 / 81

12 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=pnzOORrgTlo

Page 9: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 37 (Answer) / 81

12 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=pnzOORrgTlo

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

Slide 38 / 81

13 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la siguiente frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=5HMxPu2VX14

Slide 38 (Answer) / 81

13 Una onda de sonido resuena en un tubo de 2 m de longitud, con un extremo abierto. ¿Cuál es la siguiente frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=5HMxPu2VX14

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

Since resonance occurs

at f, 3f, and 5f

f=42.5Hz

3f=127.5Hz

5f=212.5Hz

Slide 39 / 81

14 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud 1/2 m con un extremo abierto. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=0AoPbUT-PrA

Slide 39 (Answer) / 81

14 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud 1/2 m con un extremo abierto. ¿Cuál es la longitud de onda de la frecuencia de resonancia más baja del tubo?

A 1m

B 1.5m

C 2m

D 4m

E 8m

https://www.njctl.org/video/?v=0AoPbUT-PrA

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

C

Slide 40 / 81

15 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud 1/2 m con un extremo abierto. ¿Cuál es la frecuencia de resonancia más baja del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=M-SXIBZF8EM

Page 10: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 40 (Answer) / 81 Slide 41 / 81

16 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud 1/2 m con un extremo abierto. ¿Cuál es la siguiente frecuencia de resonancia más baja de resonancia del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=pLsi8ycnhUY

Slide 41 (Answer) / 81

16 Una onda de sonido resuena en un tubo de longitud 1/2 m con un extremo abierto. ¿Cuál es la siguiente frecuencia de resonancia más baja de resonancia del tubo si la velocidad del sonido en el aire es de 340 m / s?

https://www.njctl.org/video/?v=pLsi8ycnhUY

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta

Since resonance occurs

at f, 3f, and 5f

f=170Hz

3f=510Hz

5f=850Hz

Slide 42 / 81

Calidad del sonido, ruido,superposición

Entonces... ¿por qué el sonido de una flauta es diferente de una trompeta? La respuesta está en los armónicos - cuáles están presentes, y lo fuertes que son, hacen una gran diferencia.

El siguiente gráfico muestra los espectros de frecuencia para un clarinete, un piano y un violín. Las diferencias en la fuerza de los armónicos son evidentes.

Clic para ver un video de sonido y timbre

https://www.njctl.org/video/?v=HeW5O0SdQ08

Slide 43 / 81

Los instrumentos musicales tienen sonidos característicos debido a las cantidades relativas de cada armónico. Observa que las cuerdas de la guitarra contienen muchas ondas estacionarias de una variedad de frecuencias. Lo que escuchamos es la mezcla de estas frecuencias, a esto se lo denomina timbre.

Slide 44 / 81

Resolución de problemas:tubos abiertos y cerrados

1. Notar si el tubo es abierto o cerrado.

2. Determinar # 1; 2L para tubos abiertos, 4L para tubos cerrados.

3. Usar v para determinar f 1.

4. Para los tubos abiertos, los armónicos son mútiplos de f 1.

5. Para los tubos cerrados, los armónicos son mútiplos impares de f 1.

Page 11: Física basada en Álgebra - NJCTL

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Interferencia

Regresar a la Tabla de Contenidos

Slide 46 / 81

Interferencia; principio de SuperposiciónEstas figuras muestran la sumatoria de dos ondas. En (a) se suman constructivamente ; en (b) se suman destructivamente ; y en (c) se suman parcial y destructivamente

https://www.njctl.org/video/?v=JQk5cOXfnNE

Slide 47 / 81

InterferenciaSi dos fuentes emiten sonido de igual longitud de onda, y viaja a igual distancia del oyente, se sumarán y habrá interferencia constructiva.

Receptor

Slide 48 / 81

17 Cuando las ondas sonoras emitidas desde una fuente que viaja por distancias similares a las de un oyente que interfieren de forma...

A de forma constructiva

B de forma destructiva

Slide 49 / 81

InterferenciaSi dos fuentes sonoras emiten la misma longitud de onda, y el recorrido hacia el oyente es 1/2 distinto, será una interferencia destructiva, si las amplitudes son las mismas, se cancelarán y no habrá sonido alguno.

Receptor

#

Slide 50 / 81

18 Cuando las ondas emitidas desde dos fuentes sonoras viajan distancias diferentes y es la mitad de la longitud de onda hacia el oyente, entonces serán...

A constructivas

B destructivas

https://www.njctl.org/video/?v=vvo7VKcxRhQ

Page 12: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 51 / 81

InterferenciaCualquier múltiplo impar de 1/2 produce interferencia destructiva.

Receptor

https://www.njctl.org/video/?v=ttgOV6ozVCQ

Slide 52 / 81

Interferencia

Si dos fuentes sonoras emiten la misma longitud de onda y el recorrido hacia el receptor es distinto, interferirán de manera constructiva, el sonido combinado será más fuerte.

Receptor

Slide 53 / 81

Interferencia

Si dos fuentes emiten la misma longitud de onda sonora, y la longitud de la trayectoria para el oyente es diferente, se interfieren de forma constructiva, el sonido combinado entonces será más fuerte. Esto será verdadero para todos los múltiplos enteros de .

Receptor

Slide 54 / 81

19 Si dos ondas que viajan y llegan al receptor fuera de fase por

1 longitud de onda, el receptor experimentará una...

A Interferencia constructiva

B Interferencia destructiva

https://www.njctl.org/video/?v=aSk6NhHeelA

Slide 55 / 81

20 Si dos ondas sonoras que viajan llegan al lugar del receptor luego de recorrer la diferencia de 2 longitudes de onda. El receptor experimentará una:

A Interferencia constructiva

B Interferencia destructiva

https://www.njctl.org/video/?v=i129iM7xU9U

Slide 56 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

Las ondas de sonido interfieren de la misma manera que otras ondas lo hacen en el espacio.

https://www.njctl.org/video/?v=WfximPREBwc

Page 13: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 57 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

La interferencia constructiva se produce cuando dos crestas se superponen y la interferencia destructiva ocurre cuando una cresta y se superpone con un valle.

Esto significa que cuando el receptor está situado donde se está produciendo una interferencia constructiva, habrá un punto ruidoso.

Y que cuando el receptor está situado donde se está produciendo una interferencia destructiva, habrá muy poco o ningún sonido.

interferencia constructiva (fuerte)

Slide 58 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

La interferencia constructiva se produce cuando dos crestas o dos valles se superponen y la interferencia destructiva ocurre cuando se encuentra una cresta se superpone con un valle.

Esto significa que cuando un receptor está situado donde se está produciendo una interferencia constructiva, habrá un punto ruidoso.

Y que cuando el receptor está situado donde se está produciendo una interferencia destructiva, habrá muy poco o ningún sonido.

interferencia destructiva (ningún sonido)

Slide 59 / 81 Slide 60 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

La interferencia constructiva se produce cuando dos crestas o dos valles se superponen y la interferencia destructiva ocurre cuando se encuentra una cresta se superpone con un valle.

Esto significa que cuando un receptor está situado donde se está produciendo una interferencia constructiva, habrá un punto ruidoso.

Y que cuando el receptor está situado donde se está produciendo una interferencia destructiva, habrá muy poco o ningún sonido.

Slide 61 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

Puedes observar que la interferencia cambia entre los puntos donde hay mucho sonido y los puntos en los que no hay sonido.

L

d

punto fuerte

θ1θ2

sin sonido

punto fuerte

punto fuerte

punto fuerte

punto fuerte

sin sonido

sin sonido

sin sonido

https://www.njctl.org/video/?v=N_1Xyeu8_wk

Slide 62 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

L

dpunto fuerte (m = 1)

loud fuerte (m = 0)

punto fuerte (m = 1)

punto fuerte (m = 2)

punto fuerte (m = 2)

θ1θ2 sin sonido

Un patrón de interferencia constructiva está dado por:

y para ángulos chicos entonces:

Donde m es el orden de la franja de interferencia y X es el lugar del punto ruidoso.

sin sonido

sin sonido

sin sonido

Page 14: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 63 / 81

Interferencia de las ondas sonoras

L

d

punto fuerte

θ1

θ2

sin sonido (m = 1)

Un patrón de interferencia destructiva está dado por:

y para ángulos pequeños entonces:

Donde m es el orden de la franja de interferencia y X es el lugar del punto donde no se oye ningún sonido.

punto fuerte

punto fuerte

punto fuerte

punto fuertesin sonido (m = 1)

sin sonido (m = 1)

sin sonido (m = 1)

Slide 64 / 81

21 Dos parlantes separados por una distancia de 2 m se colocan a una distancia de 5 m de una pared. Los parlantes generan un sonido con una frecuencia de 1500 Hz.

¿Cuál es la longitud de onda de la onda de sonido?

https://www.njctl.org/video/?v=YVLHmLq79Dc

Slide 64 (Answer) / 81 Slide 65 / 81

22 Dos parlantes separados por una distancia de 2 m se colocan a una distancia de 5 m de una pared. Los parlantes generan un sonido con una frecuencia de 1500 Hz.

¿Cuál es la distancia entre el máximo central y el primer lugar cuando un receptor no detecta ningún sonido?

Res

pues

ta

https://www.njctl.org/video/?v=VrZUjTvkii8

Slide 66 / 81

23 Dos parlantes separados por una distancia de 2,5 m se colocan a una distancia de 10 metros de una pared. Los parlantes generan un sonido con una frecuencia de 2500 Hz.

¿Cuál es la longitud de onda de la onda de sonido?

Slide 66 (Answer) / 81

Page 15: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 67 / 81

24 Dos parlantes separados por una distancia de 2,5 m se colocan a una distancia de 10 metros de una pared. Los parlantes generan un sonido con una frecuencia de 2500 Hz.

¿Cuál es la distancia entre el máximo central y el primer lugar cuando un receptor no detecta ningún sonido? R

espu

esta

Slide 68 / 81

Interferencia de ondas sonoras; pulsaciones

Las ondas pueden interferir con el tiempo, causando un fenómeno conocido llamado pulsaciones. Las pulsaciones son la "envoltura" lenta que está alrededor de dos ondas que están relativamente cercanas en frecuencia.

Por lo general, la frecuencia de la pulsación es la diferencia de la frecuencia de las dos ondas.

https://www.njctl.org/video/?v=MHDmaSV0xhM

Slide 69 / 81

25 Dos diapasones producen dos frecuencias de 500 Hz y 450 Hz. ¿Cuál es la frecuencia de la pulsación?

Slide 69 (Answer) / 81

25 Dos diapasones producen dos frecuencias de 500 Hz y 450 Hz. ¿Cuál es la frecuencia de la pulsación?

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta fbeat = f1-f2

fbeat = 500Hz - 450Hz

fbeat = 50Hz

Slide 70 / 81

26 Dos diapasones producen dos frecuencias de 50 Hz. y 48 Hz. ¿Cuál es la frecuencia de la pulsación?

Slide 70 (Answer) / 81

26 Dos diapasones producen dos frecuencias de 50 Hz. y 48 Hz. ¿Cuál es la frecuencia de la pulsación?

[This object is a pull tab]

Res

pues

ta fbeat = f1-f2

fbeat = 50Hz - 48Hz

fbeat = 2Hz

Page 16: Física basada en Álgebra - NJCTL

Slide 71 / 81

El Efecto Doppler

Regresar a la Tabla de Contenidos

Slide 72 / 81

El efecto DopplerEl efecto Doppler ocurre cuando una fuente sonora está en movimiento con respecto a un observador.

Clic aquí para ver un video con el Efecto Doppler

https://www.njctl.org/video/?v=0888oAACqOo

Slide 73 / 81

El efecto Doppler

Como se puede ver en la imagen anterior, una fuente en movimiento que va hacia un observador tiene una mayor frecuencia y longitud de onda más corta; lo opuesto es cierto cuando una fuente se aleja de ese observador.

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27 Si una fuente de sonido se mueve hacia el oyente. El oyente experimentará que el tono del sonido que él escucha_________

A disminuye

B aumenta

https://www.njctl.org/video/?v=Ojyg9NpeSL0

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27 Si una fuente de sonido se mueve hacia el oyente. El oyente experimentará que el tono del sonido que él escucha_________

A disminuye

B aumenta

https://www.njctl.org/video/?v=Ojyg9NpeSL0

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Res

pues

ta

A

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28 Si una fuente de sonido se aleja del oyente. El oyente experimentará que el tono del sonido que él escucha__________

A disminuye

B aumenta

https://www.njctl.org/video/?v=LdObugf8CSg

Page 17: Física basada en Álgebra - NJCTL

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28 Si una fuente de sonido se aleja del oyente. El oyente experimentará que el tono del sonido que él escucha__________

A disminuye

B aumenta

https://www.njctl.org/video/?v=LdObugf8CSg

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pues

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B

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El efecto DopplerSi el observador se mueve con respecto a la fuente, las cosas son diferentes. La longitud de onda sigue siendo la misma, pero la velocidad de la onda es diferente para el observador.

Sin embargo, el efecto es muy similar. La frecuencia observada sube a medida que avanzamos hacia una fuente de sonido, y baja a medida que nos alejamos.

https://www.njctl.org/video/?v=g7pE5YdNKpo

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Ondas de choque y explosión sónica

Si una fuente se está moviendo más rápido que la velocidad de la onda en un medio, las ondas no pueden seguir el ritmo y se forma una onda de choque.

Clic aquí para ver un video de la barrera del sonido

https://www.njctl.org/video/?v=HuWauxMKel8

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Ondas de choque y explosión sónicaLas ondas de choque son análogas a las olas de proa producidas por un barco que va más rápido que la velocidad de las olas en el agua.

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Ondas de choque y explosión sónica

Un avión excede la velocidad del sonido en el aire y producirá dos explosiones sónicas, una desde la parte frontal y otra desde la parte trasera.

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Resumen (1 de 2)

· El sonido es una onda longitudinal en un medio.

· El tono de un sonido depende de la frecuencia.

· El volumen del sonido depende de la intensidad y de la sensibilidad del oído.

· Las cuerdas de los instrumentos de cuerdas producen un tono fundamental cuya longitud de onda es el doble de la longitud de la cuerda; también hay varios armónicos presentes.

https://www.njctl.org/video/?v=eatueZS0FUA

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Resumen (2 de 2)

· Los instrumentos de viento tienen una columna de aire que vibra cuando es tocado. Si el tubo está abierto, lo fundamental es el doble de su longitud; si está cerrado lo fundamental es cuatro veces la longitud del tubo.

· Las ondas sonoras presentan interferencias; si las frecuencias de dos sonidos son ligeramente diferentes producen pulsaciones.

· El Efecto Doppler es el cambio en la frecuencia de un sonido debido al movimiento de la fuente o el observador.