Unidad 2 El SONIDO OBJETIVOS Al trmino de

Unidad 2: El SONIDO

OBJETIVOS Al término de la unidad, usted deberá: 1. Reconocer el sonido como una onda. 2. Establecer las características del sonido. 3. Aplicar los fenómenos ondulatorios al sonido. 4. Utilizar las propiedades del sonido a la resolución de problemas. 2

Origen del Sonido El sonido se produce por la vibración de un medio elástico, que puede ser gaseoso, líquido o sólido.

Origen del Sonido Onda Mecánica NECESITA UN MEDIO PARA PROPAGARSE http: //www. youtube. com/watch? v=Vroho 4 B 5 V 8 M

Origen del Sonido Onda Las longitudinal partículas vibran en la misma dirección que la propagación de la onda.

Origen del Sonido Se propaga por zonas de: Compresión Rarefacción

Origen del Sonido Foco Emisor: genera una perturbación o vibración en el medio de propagación lo que se transmite por las partículas hasta llegar a un receptor de ondas sonoras Paradoja del árbol caído El sonido existe solamente cuando el oído es capaz de percibirlo.

Propagación del Sonido Rapidez o Velocidad de la Onda Video: https: //www. youtube. com/watch? v=Luu 4 IHk 4 w 0 s Conteste las siguientes preguntas: De qué factores depende la rapidez del Sonido Defina Dureza o Rigidez con sus propias palabras y cómo se relaciona con la propagación del sonido Defina con sus palabras densidad y cómo se relaciona con la propagación del sonido De ejemplos de medios con un alto módulo volumétrico. Cómo afecta la temperatura a la rapidez del sonido. Cómo se compara la rapidez del sonido en los distintos estados de la materia 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Propagación del Sonido Depende de: Dureza o Rigidez o Elasticidad del medio: capacidad de recuperar su forma inicial Densidad. Un sonido viaja más lento en un medio más denso. Temperatura A mayor elasticidad, mayor velocidad del sonido (Ejemplo: El acero es un medio muy elástico, en contraste con la plasticina, que no lo es. ) En los gases con mayor temperatura el sonido viaja más rápido. En general, el sonido viaja más rápido en el estado solido, luego en el líquido y finalmente en los gaseosos, debido a la proximidad de las partículas.

Velocidad de propagación del sonido en distintos medios Medio Caucho Aire (14 º C) Vapor de agua Agua de mar Cemento Cobre Vidrio Acero Velocidad (m/s) 60 340 500 1. 450 4. 000 5. 700 6. 000

Características del Sonido Intensidad del sonido Tono Timbre

Intensidad del Sonido (Volumen) Cantidad de sensación auditiva que produce un sonido (fuerte o débil) Depende Energía de que transporta (amplitud) Distancia del foco emisor Capacidad Se auditiva del oyente mide a partir del decibel (d. B), que es la mínima variación de intensidad sonora que percibe el ser humano.

Intensidad Alta (sonido fuerte) Intensidad Baja (sonido débil) Concierto de Rock Respiración Normal Sirena de ambulancia Mayor Amplitud Menor Amplitud Mayor Intensidad Menor Intensidad

Tono o Altura Diferenciar entre sonidos graves o agudos Depende de la frecuencia del sonido (número de oscilaciones por segundo) A mayor frecuencia sonido más agudo o alto A menor frecuencia sonido más grave o bajo

Escala de notas musicales Grave Agudo DO – RE – MI – FA – SOL – LA – SI https: //teclado-pianovirtual. online/

Tono Determinado por: Tamaño Más grande el instrumento musical, más grave el sonido Longitud Más larga la cuerda, más grave el sonido Tensión Mayor tensión, más agudo el sonido Presión Mayor presión en el aire, más agudo será el sonido.

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. https: //www. youtube. com/watch? v=Yi. Qk 0 zcqre. E

Propiedades del sonido Energía Reflejada Energía Incidente Energía Absorbida Energía Transmitid a Energía Disipada Reflexión Refracción Absorción Difracción Superposición

Reflexión La onda incidente viaja por un medio llega a una superficie y se devuelve por el mismo medio que venía.

Reflexión Suceden dos fenómenos : Reverberación: Prolongación del sonido una vez que se ha extinguido la fuente sonora, se produce por múltiples ondas reflejadas siguen llegando al oído Eco: El sonido se refleja en un medio más denso y llega al oído de una persona con una diferencia de tiempo igual o superior a 0, 1 segundos, respecto del sonido que recibe directamente de la fuente sonora. 21

Absorción La onda es absorbida cuando no se refleja, es la relación entre la energía absorbida por el material y la energía reflejada por el mismo.

Absorción Relacionado con la porosidad de los cuerpos. Coeficiente de absorción a una frecuencia de 1000[h] Cortinas gruesas 0, 72 Vidrio 0, 10 Pared de ladrillos pintada Paneles de madera terciada Es un valor que varía entre 0 (toda la energía se refleja) y 1 Alfombra gruesa (toda la energía es sobre concreto absorbida). 0, 01 0, 09 0, 40

Refracción Cambio de dirección y rapidez de que sufre una onda cuando pasa de un medio a otro de distintas características Aire a menor temperatura Aire a mayor temperatura Aire a menor temperatura OBSERVACIÓN: Las ondas sonoras viajan más rápido en una capa de aire a mayor temperatura

Difracción 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.

Resonancia Es un refuerzo de la amplitud de vibración por el acoplamiento de otra vibración de frecuencia muy similar. Los cuerpos poseen una frecuencia natural de vibración. El acoplamiento puede llegar a romper la estructura del cuerpo. http: //www. youtube. com/watch? v=m 2 Y-RRo 1 NIg&feature=related 26

INTERFERENCIA DEL SONIDO En la figura, F 1 y F 2 son dos altoparlantes que emiten ondas sonoras iguales, las cuales, al propagarse, generan interferencias destructivas e interferencias constructivas. Si una persona caminara a través de esta configuración de interferencia sonora, no percibiría sonido al cruzar las regiones C, B, A, A’, etc. y escucharía un sonido que es más fuerte en los puntos 27 medios.

Efecto Doppler Cambio aparente de la frecuencia en los cuerpos en movimiento (emisor y receptor) Si la fuente se acerca al receptor, la frecuencia observada por éste será mayor que la frecuencia emitida (se siente más agudo sonido) Si la fuente se aleja del receptor, la frecuencia observada por éste será menor que la frecuencia emitida (se siente más grave el sonido)

Cuestionario 1. ¿A partir de que fenómeno se diferencia el sonido de una guitarra y un violín? Explique 2. El sonido de que tipo de onda es… 3. En qué se diferencia la nota musical Do con la nota Sol 4. Por qué el sonido no puede viajar por el vacío 5. Compare los efectos de compresión y rarefacción 6. Cómo se compara la velocidad del sonido en los distintos estados de la materia 7. De 3 ejemplos de la intensidad alta y de la intensidad baja. 8. Defina los fenómenos que se relacionan con la reflexión 9. Por qué las salas de cine están cubiertas de cortinas y alfombras 10. Defina el concepto de difracción del sonido. De al menos un ejemplo.

EJERCICIO Nº 1 ¿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. 30

EJERCICIO Nº 2 Indique la alternativa FALSA 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 éste se aproxima. C) Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia de la bocina de un automóvil que pasa cerca disminuye cuando éste se aleja. D) El sonido sólo se propaga en medios materiales. E) La frecuencia del sonido aumenta al pasar del aire al agua 31

Rarefacción LONGITUDINAL ONDA Compresión MECÁNICA Rapidez de PROPAGACIÓN Depende del estado Solido Más rápido Liquido Rapidez intermedia Gaseoso Más Lento SONIDO CARACTERISTICAS PROPIEDADES Intensidad Amplitud Tono Frecuencia Timbre Características de cada instrumento