1. Física
EL
SONIDO
Presentado por :
Juliana Morera
Johana Herrera

2. El sonido
• El sonido, desde el punto de vista
físico, es una onda longitudinal que
se propaga en un medio elástico
(aire, agua o sólidos).
• Es producido por las fluctuaciones
de la presión del aire, debidas a la
oscilación de un objeto a
determinada frecuencia.
• La frecuencia de vibración se hace
audible a los 200 Hz (infrasonido)
y deja de percibirse cuando la
frecuencia es superior a 200 000
Hz (ultrasonido).
http://videos.howstuffworks.com/tlc/29843-understanding-sound-waves-video.htm
2

3. Generadores de sonido
Cuerdas vocales
Parlantes
Instrumentos
musicales
3

4. Ondas longitudinales
•
En el caso de los tubos de aire, el
extremo cerrado corresponde a un
Nodo, mientras que el abierto, a un
antinodo.
f1
v
2L
1° armónico
f2
2 f1
2° armónico
fn
v
n
4L
n = 1,3,5,7,9,
4

5. Rapidez de las ondas sonoras
•
La rapidez de una onda sonora en un
fluido depende del módulo de volumen
B y la densidad del fluido :
v
•
Si el fluido es un gas ideal, la rapidez se
expresa en términos de la temperatura
T, la masa molar M y la razón de
capacidades caloríficas de un gas:
RT
M
v
•
B
La rapidez de las ondas sonoras en una
varilla sólida depende de la densidad
del material y el módulo de Young Y:
v
Rapidez del sonido en varios medios
materiales
Medio
v (m/s)
Aire(0 C)
331
Aire (20°C)
343
Hidrógeno (0°C)
1 286
Agua (25°C)
1 500
Mercurio
1 400
Aluminio
5 100
Cobre
3 560
Acero
5 130
Y
5

6. Percepción del sonido
•
•
A una frecuencia dada, cuando mayor
sea la amplitud de la onda sonora
(amplitud de presión), mayor será el
volumen percibido.
La frecuencia de una onda sonora
determina el tono: agudo (frecuencias
altas) y graves (frecuencias bajas)
•
•
El timbre distingue entre dos tonos
que pueden ser iguales pero que
contiene diferente cantidad de
armónicos.
El timbre se pone de manifiesto con
analizadores de Fourier.
Clarinete, f1 = 233 Hz
Flauta dulce, f1 = 523 Hz
6

7. •
Difracción e interferencia de
ondas
Las ondas son capaces de traspasar
orificios
y
bordear
obstáculos
interpuestos en su camino. Así, cuando
una fuente de ondas alcanza una placa
con un orificio o rendija central, cada
punto de la porción del frente de ondas
limitado por la rendija se convierte en
foco emisor de ondas secundarias todas
de idéntica frecuencia (Principio de
Huygens). Los focos secundarios que
corresponden a los extremos de la
abertura generan ondas que son las
responsables de que el haz se abra tras
la rendija y bordee sus esquinas. La
desviación de las ondas de su
trayectoria original se conoce como
difracción.
•
En los puntos intermedios se produce
superposiciones
de
las
ondas
secundarias que dan lugar a zonas de
intensidad máxima y de intensidad
mínima típicas de los fenómenos de
interferencias.
7

8. Intensidad del sonido
•
Se define la Intensidad (I) como la
energía transportada por unidad de
tiempo a través de la unidad de área de
una superficie perpendicular a la
dirección de propagación de la onda, y
se mide en W/m2.
Intensidad I1
I2 < I1: misma
potencia distribuida
en un área mayor
•
Si la potencia de la fuente puntual es P,
la intensidad media I1 sobre una
superficie esférica de radio r1 es:
I1
•
La intensidad media I2 sobre una
superficie esférica de radio mayor r2
debe ser menor.
I1
I2
r1
P
4 r12
P 4 r12
P 4 r22
r22
r12
r2
Fuente de las ondas
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9. GRACIAS
9