El documento describe el movimiento oscilatorio armónico y su aplicación a la audición. Explica que el movimiento oscilatorio armónico es un movimiento periódico en el que el punto móvil pasa por los mismos puntos a intervalos iguales. Luego describe cómo este movimiento se aplica al sonido, el cual se propaga a través de ondas longitudinales que crean zonas alternas de compresión y depresión a medida que viajan. Finalmente, explica brevemente cómo este movimiento oscilatorio se transmite a través de la cadena de huesecillos en

1. BIOFISICA DE LA AUDICIÓN

2. MOVIMIENTO OSCILATORIO ARMÓNICO
• Se llama así el que describe
sobre un diámetro la
proyección de un punto que
realiza un movimiento circular
uniforme, siguiendo una
circunferencia a la cual
pertenece dicho diámetro. El
movimiento vibratorio
armónico es un movimiento
rectilíneo periódico, pues a
intervalos iguales el móvil
pasa por los mismos puntos
con iguales velocidades y X = elongación.
aceleraciones.
OA u OB = amplitud (a).
Radio OP = a.

3. MOV. OSCILATORIO ARMÓNICO.
La elongación está dada
por:
X = a. Cosα
Si suponemos que el tiempo
comienza a contarse a
partir del instante en que
el punto P pasa por A, el
ángulo α está dado por:
α = ω.t
Introduciendo este valor en
la primera ecuación:
X = a. Cos ω.t

4. MOV. OSCILATORIO ARMÓNICO.
EL mov. Oscilatorio armónico se puede expresar gráficamente representando la
elongación (ordenadas) en función del tiempo (abscisas), como se muestra en
la figura, en la cual el diámetro AB se ha dispuesto verticalmente.
ω es la velocidad angular del punto que describe el movimiento circular, de modo
que viene dada por:
ω = 2π / t
2π es el ángulo correspondiente a una vuelta completa y t, el tiempo que tarda el
punto P en cumplirla. Por supuesto, este tiempo es el mismo que transcurre
entre dos pasajes sucesivos por el mismo punto y con la misma velocidad del
móvil que realiza el mov. Oscilatorio armónico. Dicho tiempo, que se halla
representado en la figura, recibe el nombre de período.

5. MOV. OSCILATORIO ARMÓNICO.
El movimiento circular sirve
para definir el mov.
Oscilatorio armónico,
pero éste puede existir
sin aquél, como el caso
de la oscilación de un
cuerpo suspendido de un
resorte. En tal caso, ω no
es una velocidad angular,
sino un parámetro propio
del movimiento
oscilatorio, que recibe el
nombre de pulsación.

6. MOV. OSCILATORIO ARMÓNICO.
Se llama frecuencia de un movimiento oscilatorio
armónico al número de oscilaciones dobles
completas que efectúa el móvil por unidad de
tiempo. Como el tiempo transcurrido en una
oscilación doble completa es el período t, la
frecuencia f estará dada por:
f = 1 / t.
La unidad de frecuencia es el hertz, y equivale a 1
ciclo por segundo. Se la representa con el
símbolo Hz.

7. PROPAGACIÓN.
Un movimiento oscilatorio armónico
puede propagarse a lo largo de
una cuerda, si de hace oscilar
uno de sus extremos. En tal
caso avanza por la cuerda una
serie de ondas, manteniendo
constante la distancia entre dos
puntos sucesivos que oscilan en
igual fase. Esta distancia se
llama longitud de onda (λ).
Se comprende que el movimiento
avanza a lo largo de la cuerda a
razón de una longitud de onda λ
por cada período t, de modo que
la velocidad de propagación
aparece dada por:
v=λ/t
Teniendo en cuenta la ecuación
anterior:
v=λ.f

8. PROPAGACIÓN
En el caso de la cuerda, las oscilaciones de sus puntos son
transversales, es decir, perpendiculares a la dirección de
propagación, pero también puede propagarse un movimiento
oscilatorio longitudinal, es decir, que vibre en la misma dirección de
propagación. Si al extremo A del resorte se le imprime un
movimiento oscilatorio longitudinal, éste se propaga a lo largo de
aquél, dando origen a sucesivas zonas en las que las espiras se
alejan y se acercan entre sí en forma alternada.

9. SONIDO
El sonido es un movimiento oscilatorio, armónico o
no, que se propaga por diferentes medios
materiales (para nuestro interés, en general, el
aire) y que se halla dentro de un rango de
frecuencias que puede ser captado por el oído
del hombre (entre 30 Hz y 20 kHz
aproximadamente). Estos límites de frecuencia
sólo se basan en una propiedad del organismo
humano. Las vibraciones de frecuencia mayores
que las audibles por el hombre reciben el
nombre de ultrasonidos.

10. CLASIFICACIÓN.
Las oscilaciones del sonido pueden
ser periódicas (a y b) o
aperiódicas (c). En el primer
caso reciben el nombre de
sonidos propiamente dichos,
mientras que en el segundo se
llaman ruidos. S e comprende
que no es posible establecer
una delimitación precisa entre
los sonidos propiamente dichos
y los ruidos..
Entre los primeros, es decir,
periódicos, existen dos
categorías: si al vibrar las
partículas describen un
movimiento oscilatorio
armónico, se dice que el sonido
es puro (a).
Si el movimiento no es armónico
pero sí periódico (b), puede
descomponerse en varios
movimientos oscilatorios
armónicos, por lo cual se le
conoce como compuesto

11. SONIDO
Para que el movimiento
resultante sea periódico es
necesario que las frecuencias
de todos los componentes
sean múltiplos de una dada,
que es la frecuencia
fundamental de ese sonido.
Las demás vibraciones
reciben el nombre de
armónicas de esa vibración
fundamental y sus
frecuencias son el doble, el
triple, etc. de la fundamental.
La composición de las diferentes
armónicas se realiza
sumando algebraicamente,
para cada abscisa, las
ordenadas de todas las
componentes. En la figura el
sonido d es la resultante de la
composición de la onda
fundamental a y de las
armónicas b y c.

12. PROPAGACIÓN.
Las vibraciones del sonido en el
aire son longitudinales, se
propagan en la misma
dirección del rayo, dando
lugar a zonas de
compresión y de depresión.
La distancia entre dos puntos
en igual fase de
compresión o depresión es
la longitud de onda λ.
En un medio homogéneo
infinito, estas zonas de
compresión y de depresión
se propagan a partir de la
fuente sonora F en forma
de ondas esféricas
concéntricas.
La velocidad del sonido, su
frecuencia y la longitud de
onda se relacionan así:
c=λ.f y f=c/λ
C = velocidad del sonido

13. INTENSIDAD DEL SONIDO.
La intensidad I del sonido viene determinada por la energía por unidad de
tiempo (es decir potencia P) que atraviesa la unidad de sección
perpendicular a la dirección de propagación.
I=P/S
La intensidad del sonido se expresa en W/cm2. El sonido audible más
débil tiene una intensidad de alrededor de 10-16 W/cm2, un sonido de
10-4 W/cm2 de intensidad llega a producir sensación dolorosa, la
intensidad de la voz humana en una conversación ordinaria es de 10-10
W/cm2.
Entre el sonido audible más débil y el de mayor intensidad existe una
relación de 1012. Como el oído humana es capaz de adaptarse dentro
de esta enorme gama, cuando se comparan entre sí las intensidades
de dos sonidos es preferible expresar dicha relación como potencia de
10 o, mejor, mediante el logaritmo decimal del cociente. Así la relación
entre una intensidad de 10-7 W/cm2 y otra de 10-12 W/cm2 queda
expresada por:
log 10-7 / 10-12 = log 105 = 5

14. INTENSIDAD DEL SONIDO
La unidad para expresar la intensidad relativa de
un sonido es el bel. Cuando un sonido es 10
veces más intenso que otro, se dice que su
intensidad es de 1 bel respecto del primero.
El bel no se emplea habitualmente; en su lugar se
utiliza el decibel (db) que es su décima parte.
Por lo tanto, en lugar de decir que un sonido es
3 beles más intenso que otro, se dice que su
intensidad es 30 db mayor.
El número de decibeles es el logaritmo decimal de
la relación entre las intensidades multiplicado (el
logaritmo) por 10.

15. INTENSIDAD DELSONIDO.
Ejemplo: si tenemos un sonido de 4,2x10-8 W/cm2
y otro de 1,4x10-10 W/cm2, la intensidad relativa
del primero respecto del segundo, expresada en
decibeles, será:
I(db) = 10 x log 4,2x10-8 / 1,4x10-10
I(db) = 10 x log (3 x 102)
I(db) = 24,8 db
Para expresar la intensidad relativa de un sonido
es habitual tomar como patrón de comparación
el sonido más débil audible, 10-16 W/cm2

16. AUDICIÓN
ESTRUCTURA DELOÍDO

17. MEMBRANA BASILAR

18. ORGANO DE CORTI

19. MECANISMO DE LA AUDICIÓN.
Oído medio.
La función principal del oído medio consiste en hacer los
ajustes necesarios para transmitir el sonido que llega
por un medio gaseoso (el aire), al medio líquido
contenido en el caracol.
Las ondas de presión que llegan por el conducto auditivo
externo ponen en vibración la membrana del tímpano, y
sus movimientos son transmitidos a la cadena de
huesecillos. Esta cadena hace las veces de una palanca
que transmite los desplazamientos de la membrana del
tímpano a la ventana oval, reduciendo su amplitud 1,3
veces.
Prácticamente, la membrana del tímpano no refleja la
energía recibida, de modo que todo el trabajo que la
presión ejerce sobre ella se trasmite al pie del estribo.

20. Mecanismo de la audición
Oído medio.
El trabajo que una onda de presión P1 ejerce
sobre la membrana del tímpano viene
determinada por:
W = P1 . ∆V1
Y como:
∆V1 = S1 . ∆x1
Resulta:
W = P1 . S1 . ∆x1
Por análogas razones, para la bse del estribo
tenemos:
W = P2 . S2 . ∆x2
De las dos últimas ecuaciones se obtiene:
P2 . S2 . ∆x2 = P1 . S1 . ∆x1
De la cual surge:
P2 = P1 . S1/S2 . ∆x1/∆x2
Como la superficie de la membrana del tímpano
es alrededor de 15 veces mayor que la de la
base del estribo y ∆x1 es 1,3 veces mayor
que ∆x2, la presión que se ejerce en la
ventana oval resulta:
P2 = P1 x 15 x 1,3 = 20 x P1
Es decir, el oído medio transmite al oído interno
una presión 20 veces mayor que la que
recibe.

21. MECANISMO DE LA AUDICIÓN.
Oído interno.