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Resumen de la clase anterior
ONDASSe clasifican según
Naturaleza
Mecánicas
Electromagnéticas
Dirección de
oscilación de
las partículas
Longitudinales
Transversales
Sentido de
propagación
Viajeras
Estacionarias
Experimentan
Interferencia
Transmisión
Difracción
Refracción
Reflexión
Características
Longitud
de onda
Amplitud Periodo Frecuencia Rapidez de
propagación
Fenómenos
ondulatorios
Aprendizajes esperados
• Reconocer el sonido como una onda.
• Reconocer las características del sonido y su relación con las
características de la onda sonora.
• Comprender los fenómenos ondulatorios en las ondas sonoras.
• Aplicar los conceptos vistos a la resolución de problemas.
El sonido es una onda que se propaga por un medio (sólido, líquido o
gaseoso) cuyas partículas tienen la capacidad de vibrar (medio elástico).
• Es una onda mecánica y longitudinal.
• Todo sonido es producido por un objeto material que vibra.
Ejemplo: ¿cómo genera el sonido un diapasón?
1. El sonido y sus características
1.1 Definición
El brazo del diapasón vibra
Las partículas del aire transmiten la vibración
El sonido viaja hasta nuestro oído
Los sonidos pueden ser clasificados según su frecuencia de la siguiente
forma:
1.2 Clasificación del sonido
1. El sonido y sus características
Nos permiten diferenciar un sonido de otro.
El sonido posee tres características:
- Volumen o intensidad
- Tono o altura
- Timbre
Cada una de ellas se relaciona con una característica de la onda
sonora.
1.3 Características del sonido
1. El sonido y sus características
1) Volumen o intensidad: Está relacionado con la energía que la onda
sonora transporta y, por lo tanto, con la amplitud de la onda.
Se mide en una unidad llamada decibel (dB)
Intensidad de los sonidos en [dB]
1.3 Características del sonido
1. El sonido y sus características
2) Tono o altura: Es una característica que está relacionada con la
frecuencia de la onda sonora.
Las frecuencias bajas (vibraciones lentas) producen sonidos graves.
Las frecuencias altas (vibraciones rápidas) producen sonidos agudos.
1.3 Características del sonido
1. El sonido y sus características
Dos sonidos de igual intensidad,
pero de distinto tono.
3) Timbre: Es una característica del sonido que permite diferenciar
entre dos sonidos de igual tono e intensidad, emitidos por dos fuentes
sonoras diferentes. Por ejemplo, un violín y una guitarra.
El timbre depende de las características constructivas del cuerpo que
emite el sonido.
1.3 Características del sonido
1. El sonido y sus características
Dos sonidos de igual intensidad y tono,
pero de distinto timbre.
¿Con qué característica de una onda sonora está relacionada la
intensidad de los sonidos que escuchamos?
A) Frecuencia
B) Amplitud
C) Velocidad
D) Forma
E) Longitud de onda
BReconocimiento
Ejercicios
El sonido puede reflejarse o “rebotar” al incidir sobre una superficie.
A la reflexión de una onda sonora solemos llamarla “eco”. Este se produce cuando
el sonido emitido por una persona u objeto rebota sobre una superficie,
volviendo al emisor.
Para que el eco se escuche claramente, el emisor debe estar ubicado al menos a
17 [m] de la superficie reflectora.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
2.1 Reflexión
El sonar y algunos animales utilizan el “eco” para localizarse o cazar.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
2.1 Reflexión
2.2 Refracción
Cuando el sonido pasa desde un medio a otro de distinta densidadcambia su dirección de propagación. Este fenómeno se conoce comorefracción del sonido.
La desviación del sonido se relaciona con un cambio en su rapidez depropagación al ingresar a un medio distinto.
Por ejemplo, el sonido se propaga más rápidamente en el airecaliente que en el aire frío, por lo que tiende a “curvarse” en laatmósfera.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
Influencia de la temperatura del aire en la refracción del sonido.
El sonido se curva en dirección hacia las capas de aire más frío, tal como
muestra la figura. El efecto puede llegar a ser importante para distancias
grandes.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
2.2 Refracción
2.3 Difracción
Cuando el sonido se encuentra con objetos en su camino es capaz derodearlos para continuar su propagación. A este fenómeno se ledenomina difracción del sonido.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
El sonido puede experimentar difracción en bordes y en rendijas.
La persona B puede escuchar a lapersona A en virtud de que el sonidoemitido por A rodea el muro y llega aloído de B.
La persona de la figura puedeescuchar una conversación a travésde la puerta debido a que el sonidose difracta por las rendijas.
2.4 Transmisión
El sonido, como toda onda, puede propagarse por un medio o viajar por distintos
medios gracias a su capacidad de transmisión.
Al transmitirse desde un medio a otro distinto, cambia la velocidad y la
longitud de onda, pero la frecuencia de la onda sonora permanece constante.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
En el aire, el sonido viaja
más rápido a mayor
temperatura.
En general, el sonido
viaja más rápido en los
medios más densos.
Transmisión del sonido en una cuerda vibrante
La velocidad del sonido en una cuerda vibrante depende de la tensión en lacuerda (T) y de su masa (m) por unidad de longitud (L).
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
m
LTv
scm
SGC
sm
IS
:...
:..
velocidadpara Unidades
2.4 Transmisión
2.5 Interferencia
Los sonidos se pueden interferir, modificándose la amplitud de la onda sonora
resultante.
En el caso de un estadio o un coro, las voces se “suman” interfiriéndose
“constructivamente”.
Un caso interesante de interferencia destructiva es la “cancelación activa de
ruido”, mediante la generación de un sonido de frecuencia específica para producir
“silencio” en los audífonos del piloto de un avión.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
RuidoSilencio
2.6 Absorción
Es la capacidad que poseen algunos materiales para absorber ondas de sonido.
• Mientras mayor capacidad de absorber sonido tiene un material, menor es su
capacidad para reflejarlo.
• Un material es mejor absorbente mientras menos denso y más blandosea, como alfombras, cortinas y espumas.
• Los sonidos más agudos son absorbidos con mayor facilidad quelos graves.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
¿Por qué una sala de grabación casera es recubierta con cajas de huevo?
¿Por qué las salas de cine están recubiertas con alfombras y cortinas?
Una cámara anecoica es una sala especialmente diseñada para absorber elsonido que incide sobre las paredes, el suelo y el techo, anulando los efectos deeco y reverberación.
Las salas de grabación y los cines son ejemplos de cámaras anecoicas.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
2.6 Absorción
2.7 Resonancia
Es la vibración y/o el refuerzo en la amplitud de vibración que experimenta un
cuerpo cuando se ve afectado por otra vibración o sonido de su misma
frecuencia.
• La resonancia produce un “aumento en la intensidad” de los sonidos.
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
Los instrumentos acústicos poseen
“cajas de resonancia” para obtener
mayor volumen.
Nuestro pecho, garganta y cavidades buconasales
son “cajas de resonancia” naturales.
2.8 Efecto Doppler
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
1. Fuente sonora acercándose: la distancia entre las ondas
de sonido disminuye y se percibe una frecuencia mayor. El
observador escucha el tono del sonido más agudo que el
tono real.
Es el cambio aparente en la frecuencia de un sonido, que un observador percibe
cuando existe movimiento entre él y la fuente sonora.
¿Por qué se produce?
2.8 Efecto Doppler
2. Fenómenos ondulatorios y sonido
¿Por qué se produce?
2. Fuente sonora alejándose: la distancia entre las ondas
de sonido aumenta y se percibe una frecuencia menor. El
observador escucha el tono del sonido más grave que el
tono real.
La frecuencia aparente percibida por el receptor en el efecto Doppler se puede
calcular mediante la siguiente expresión:
0
m
s R
s F
v vf f
v v
Recuerda, en el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente” en la
frecuencia de un sonido, ya que ¡¡la frecuencia real del sonido nunca
cambia ni se modifica!!
EReconocimiento
Respecto del sonido, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es
INCORRECTA?
A) Un sonido nos parece más agudo cuanto mayor sea su frecuencia.
B) Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia de la bocina de un
automóvil que pasa cerca aumenta cuando este se aproxima.
C) Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia de la bocina de un
automóvil que pasa cerca disminuye cuando este se aleja.
D) El sonido solo se propaga en medios materiales.
E) La frecuencia del sonido aumenta al pasar del aire al agua.
Ejercicios
Se emiten dos sonidos en un mismo medio homogéneo. Si la frecuencia de la
primera onda es la mitad que la de la segunda
I) el período de la primera onda es el doble que el de la segunda.
II) la longitud de onda de la primera onda es la mitad que la de la segunda.
III) la rapidez de propagación de la primera onda es la mitad que la de la segunda.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo III.
D) solo I y II.
E) solo II y III.
Pregunta oficial PSU
AComprensión
Síntesis de la clase
SONIDOProducido por
Cuerpo material
que vibra
Puede ser
Ultrasonido
Sonido audible
Infrasonido
Refracción
Reflexión
Difracción
Transmisión
Interferencia
Absorción
Resonancia
Efecto Doppler
Posee 3 características
Intensidad
o volumen TimbreTono
o altura
Onda mecánica y
longitudinal
Experimenta
