Ondas y sonido

LIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ANGELLIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ANGELLIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ÁNGELLIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ÁNGEL
CIENCIAS II ÉNFASIS ENCIENCIAS II ÉNFASIS EN
FÍSICAFÍSICA
ONDAS Y SONIDO

LIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ANGELLIC. ANYULLI MARTÍNEZ DEL ANGEL
REVISAR LOS CONCEPTOSREVISAR LOS CONCEPTOS
ONDASONDAS
NaturalezaNaturaleza
Dirección deDirección de
oscilaciónoscilación
Sentido deSentido de
propagaciónpropagación
Se clasificanSe clasifican
según susegún su ElongaciónElongación
Sus magnitudes sonSus magnitudes son
AmplitudAmplitud
CicloCiclo
frecuenciafrecuencia
PeríodoPeríodo
Longitud de ondaLongitud de onda
ReflexiónReflexión
Sus propiedades sonSus propiedades son
RefracciónRefracción
DifracciónDifracción
InterferenciaInterferencia

OBJETIVOS
Al concluir, usted deberá:Al concluir, usted deberá:
1.1. Reconocer el sonido como una onda.Reconocer el sonido como una onda.
2.2. Establecer las características del sonido.Establecer las características del sonido.
3.3. Aplicar los fenómenos ondulatorios al sonido.Aplicar los fenómenos ondulatorios al sonido.
4.4. Utilizar las propiedades del sonido a la resoluciónUtilizar las propiedades del sonido a la resolución
de problemas.de problemas.

TIPOS DE SONIDO
Los sonidos que son audibles para el ser humanoLos sonidos que son audibles para el ser humano
son aquellos cuya frecuencia está entre 20 Hz y 20son aquellos cuya frecuencia está entre 20 Hz y 20
KHz.KHz.

CARACTERÍSTICA DEL SONIDO
Cualquiera sea laCualquiera sea la
frecuencia que tenga unfrecuencia que tenga un
sonido, sesonido, se caracterizacaracteriza
por ser una onda depor ser una onda de
tipo mecánicatipo mecánica,,
llongitudinalongitudinal, donde el, donde el
medio que vibra lo hacemedio que vibra lo hace
por variaciones depor variaciones de
presión.presión.

D

TRANSMISIÓN DEL SONIDO
 La velocidad con que se
transmite el sonido depende,
de la elasticidad del medio,
es decir, de su capacidad para
recuperar su forma inicial, y de
su densidad.
 El aumento de la temperatura
del medio hace que varíe tanto
su elasticidad como su
densidad

C

TRANSMISIÓN DEL SONIDO EN
UNA CUERDA VIBRANTE
La velocidad del sonido en unaLa velocidad del sonido en una
cuerda vibrante depende de lacuerda vibrante depende de la
tensión de la cuerda (T) y de latensión de la cuerda (T) y de la
masa (m) por unidad demasa (m) por unidad de
longitud (L).longitud (L).
m
LT
v
⋅
=
Unidades para velocidadUnidades para velocidad
S.I.: (m/s)S.I.: (m/s)
C.G.S.:(cm/s)C.G.S.:(cm/s)

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN
• Es un concepto que representa la rapidez de cambio deEs un concepto que representa la rapidez de cambio de
posición de un punto a través del tiempo.posición de un punto a través del tiempo.
• La velocidad de propagación es constante.La velocidad de propagación es constante.
fv ⋅= λ
T
1
v ⋅= λ
Unidades
S.I.: (m/s)
C.G.S.:(cm/s)

A

INTENSIDAD (VOLUMEN)
La intensidadLa intensidad de la onda sonora es unade la onda sonora es una
cantidad física que se define como lacantidad física que se define como la energíaenergía
sonora que transporta una ondasonora que transporta una onda por unidadpor unidad
de tiempo a través de una unidad de área.de tiempo a través de una unidad de área.
La intensidad se mide en watts/mLa intensidad se mide en watts/m22
El oído humano responde a intensidades queEl oído humano responde a intensidades que
abarcan desde 10abarcan desde 10-12-12
w/mw/m22
hasta más de 1 w/mhasta más de 1 w/m22
Por ser tan grande el intervalo, lasPor ser tan grande el intervalo, las
intensidades se dividen en factores de diez.intensidades se dividen en factores de diez.
La intensidad apenas perceptible (10-La intensidad apenas perceptible (10-1212
w/mw/m22
))
se le asigna 0 bell, un sonido 10 veces másse le asigna 0 bell, un sonido 10 veces más
intenso es 1 bell (10-intenso es 1 bell (10-1111
w/mw/m22
) o 10 decibelio.) o 10 decibelio.
La unidad para medir la intensidad se llamaLa unidad para medir la intensidad se llama
decibel (dB)decibel (dB)..

Fuentes frecuentes de sonido y sus
intensidades.Fuente de sonido Intensidad (w/m2
) Nivel de sonido (dB)
Avión a reacción, 30 m de
distancia
102
140
Sirena de ataque aéreo,
cercana
1 120
Música popular, amplificada 10-1
115
Remachado 10-3
100
Tráfico intenso 10-5
70
Conversación en casa 10-6
60
Radio con bajo volumen en
casa
10-8
40
Susurro 10-10
20
Murmullo de hojas 10-11
10
Umbral de la audición 10-12
0

De qué depende la intensidad del sonido
 La intensidad de unaLa intensidad de una
onda sonora esonda sonora es
proporcional al cuadradoproporcional al cuadrado
de su frecuencia y alde su frecuencia y al
cuadrado de su amplitudcuadrado de su amplitud
y disminuye con lay disminuye con la
distancia al foco.distancia al foco.
 También depende de siTambién depende de si
existen obstáculos en elexisten obstáculos en el
camino de la ondacamino de la onda

COMPRENSIÓN ALTA

TONO (ALTURA)
Es unaEs una característicacaracterística del sonidodel sonido que está relacionado con laque está relacionado con la
frecuenciafrecuencia..
LasLas frecuencias más bajasfrecuencias más bajas (vibraciones lentas) producen(vibraciones lentas) producen sonidossonidos
gravesgraves y lasy las frecuencias más altasfrecuencias más altas (vibraciones rápidas)(vibraciones rápidas) producenproducen
sonidos agudos.sonidos agudos.

TIMBRE
Es unaEs una característicacaracterística del sonidodel sonido que permite diferenciarque permite diferenciar
entre dos sonidos de igual tono e intensidadentre dos sonidos de igual tono e intensidad, emitidos, emitidos
por dos fuentes sonoras diferentes. Por ejemplo, un violín ypor dos fuentes sonoras diferentes. Por ejemplo, un violín y
una guitarra.una guitarra.

REFLEXIÓN DEL SONIDO
Es una propiedadEs una propiedad
característica del sonido, quecaracterística del sonido, que
algunas veces llamamos ecoalgunas veces llamamos eco..
ElEl ecoeco se produce cuando unse produce cuando un
sonidosonido se reflejase refleja en un medioen un medio
más denso y llega al oído demás denso y llega al oído de
una persona con una diferenciauna persona con una diferencia
de tiempo igual o superior a 0,1de tiempo igual o superior a 0,1
segundos, respecto del sonidosegundos, respecto del sonido
que recibe directamente de laque recibe directamente de la
fuente sonora.fuente sonora.

REFRACCIÓN DEL SONIDO
Cuando un sonido pasa de un medio a otro, se produce refracciónCuando un sonido pasa de un medio a otro, se produce refracción..
La desviación de la onda se relaciona con la rapidez de propagación enLa desviación de la onda se relaciona con la rapidez de propagación en
el medio.el medio.
Por ejemploPor ejemplo, el sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente, el sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente
que en el aire frío.que en el aire frío.

ABSORCIÓN DEL SONIDO
La capacidad deLa capacidad de
absorción delabsorción del
sonido de unsonido de un
material es lamaterial es la
relación entre larelación entre la
energía absorbidaenergía absorbida
por el material y lapor el material y la
energía reflejadaenergía reflejada
por el mismopor el mismo..
Material Coeficiente de
absorción
Ladrillo sin pintar 0,03
Ladrillo pintado 0,017
Madera terciada 0,3
Piso de madera 0,11
Cortinas de tela
delgada
0,11
Cortinas gruesas 0,5
Alfombra gruesa 0,06
Vidrio 0,2
Butaca sin ocupar 0,4
Butaca ocupada 0,2
Silla de madera 0,03
Yeso 0,025

DIFRACCIÓN DEL SONIDO
Si el sonido encuentra un
obstáculo en su dirección
de propagación, es capaz
de rodearlo y seguir
propagándose.
La persona B puede
escuchar a la persona A, en
virtud de que las ondas
sonoras emitidas por A
rodean el muro y llegan al
oído de B.

INTERFERENCIA DEL SONIDO
Es el efecto que se produce cuandoEs el efecto que se produce cuando
dos o más ondas se solapan odos o más ondas se solapan o
entrecruzan. Cuando las ondasentrecruzan. Cuando las ondas
interfieren entre sí, la amplitudinterfieren entre sí, la amplitud
(intensidad o tamaño) de la onda(intensidad o tamaño) de la onda
resultante depende de las frecuencias,resultante depende de las frecuencias,
fases relativas (posiciones relativas defases relativas (posiciones relativas de
crestas y valles) y amplitudes de lascrestas y valles) y amplitudes de las
ondas inicialesondas iniciales

INTERFERENCIA DE ONDAS

RESONANCIA
Es un refuerzo de la amplitudEs un refuerzo de la amplitud
de vibración por elde vibración por el
acoplamiento de otra vibraciónacoplamiento de otra vibración
de frecuencia muy similar.de frecuencia muy similar.
Los cuerpos poseen unaLos cuerpos poseen una
frecuencia natural de vibración.frecuencia natural de vibración.
El acoplamiento puede llegarEl acoplamiento puede llegar
a romper la estructura dela romper la estructura del
cuerpo.cuerpo.

EFECTO DOPPLER
Se manifiesta al existirSe manifiesta al existir
movimiento relativomovimiento relativo
entre la fuente emisora y elentre la fuente emisora y el
receptor.receptor.
• Si la fuente se acerca alSi la fuente se acerca al
receptorreceptor, la frecuencia, la frecuencia
observada por éste será mayorobservada por éste será mayor
que la frecuencia emitida.que la frecuencia emitida.
• Si la fuente se aleja delSi la fuente se aleja del
receptorreceptor, la frecuencia, la frecuencia
observada por éste será menorobservada por éste será menor
que la frecuencia emitida.que la frecuencia emitida.





 ±
=
Fs
Rs
0
vv
vv
ff


E

RECEPCIÓN DEL SONIDO

SÍNTESIS DE LA CLASE
SONIDOSONIDO
ReflexiónReflexión
Puede sufrirPuede sufrir
RefracciónRefracción
DifracciónDifracción
AbsorciónAbsorción
InterferenciaInterferencia
Altura o tonoAltura o tono
Se caracteriza porSe caracteriza por
IntensidadIntensidad
TimbreTimbre
Vibración deVibración de
un materialun material
Producido porProducido por
Puede serPuede ser
InfrasonidoInfrasonido
Sonido graveSonido grave
Sonido agudoSonido agudo
UltrasonidoUltrasonido

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