1. Unidad Nº1
- La acústica
El sonido ( concepto, velocidad del sonido )
Fenómeno acústico ( reflexión y refracción,
difracción, interferencia y polarización )
Fenómenos ondulatorios relativa al sonido
Cualidades del sonido (tono, timbré,
intensidad)
Fuentes sonoras ( tubos, cuerdas sonoras )
Efecto doppler características
2. LA ACÚSTICA
Es una rama física que estudia la transmisión,
propagación y percepción del sonido que se propaga
atravez de la materia en los tres estados, dudo que
no ahí sonido en el vacío.
Trabajo con ondas de tipo mecánicas que viajan de
forma longitudinal
*Los sonidos pueden clasificarse:
Ruidoso: ( ondas no periódicas )
Sonido musical: ( Ondas periódicas )
Fenómenos acústicos
Consecuencias de algunos efectos acústicos
provocados por el sonido
Reflexión: fenómeno que ocurre cuando una
onda incide sobre una superficie límite de dos
medios, estas ondas invierten su estado. Ej. El
eco
Difracción: fenómeno que rodea un obstáculo
para propagarse, la difracción es similar a la
longitud del obstáculo. Ej. El recorrido del
sonido al caminar por una habitación a otra.
Refracción: fenómeno acústico que se da
cuando una onda pasa de un medio a otro Ej.
Cuando se pasa de un lugar frio a uno caliente y
viceversa.
3. Interferencia de ondas: fenómeno al cual dos o
más ondas se fusionan para formar una onda
resultando, de mayor, menor o igual amplitud se
clasifican en:
Constructiva: cuando las ondas resultantes
son la suma de las ondas iniciales
Destructivas: cuando dos ondas chocan y
produce una con menor intensidad
Polarización
- Luz -> luz transversal
- La luz normal no está polarizada
EL SONIDO
Es un fenómeno físico- vibratorio que es producido
por una perturbación del medio elástico en el que se
propaga en forma de ondas sonoras que se
producen cuando las oscilaciones de la presión del
aire son convertidas en ondas mecánicas
*Tipos de sonido:
De acuerdo a la frecuencia:
a)Infrasonido -> frecuencia baja
b)Ultrasonido -> frecuencia alta
De acuerdo a la altura:
a)Agudas-> sonidos más altos
b)Graves -> sonidos más bajos
4. La rapidez del sonido depende tanto del medio en el
cual se propaga como las características de este.
Por ejemplo el aire seco a 0ºc la rapidez del sonido
es aproximadamente 330m/s y a 20ºc es de 340m/s,
ya que al incrementarse la temperatura las
moléculas se mueven con mayor rapidez y la
propagación se hace en el menor tiempo
Cuando el aire se propaga en diferentes materiales
varía su rapidez
Aire -> 0ºc -> 330m/s
Aire -> 20ºc -> 340m/s
Agua -> 0ºc -> 1402m/s
Hidrogeno -> 20ºc -> 1330m/s
Agua -> 20ºc -> 1543m/s
Aluminio -> 64020m/s
Acero -> 5941m/s
Cualidades del sonido
El sonido es la segunda velocidad más rápida que la
luz
Intensidad: permite distinguir sonidos fuertes y
débil
Duración: es la cualidad que permite distinguir si
un sonido es largo o corto
Altura: es la cualidad que permite distinguir
cuando el sonido es grave (DO) o agudo (RE)
Timbre: es la cualidad que permite distinguir qué
fuente produce el sonido
5. Fuentes del sonido
Tubos -> se llama tubos sonoros aquellos que
contienen una columna gaseosa (columna de aire)
capaz de producir sonido al ser completamente
excitado
Cuerdas sonoras -> son segmentos formados por un
material flexible que permanece en tensión de modo
que puedan vibrar libremente, sin entorpecimiento
que provocado una extorción de la onda acústica.
Tubos
Abiertos
Cuando un tubo es abierto se produce un sonido
fundamental, se forma un nodo intermedio con
vientres en los extremos. Al aumentar la presión se
conserva la forma pero aumenta el número de
vientres y nodos. En un tubo de extremo abierto, la
onda vibra con amplitud máxima en el extremo
abierto, de acuerdo al extremo abierto
6. La Fracción que permite medir la frecuencia de
tubos sonoros es: Fn= nv / 2L
Tubos cerrados
Las ondas producidas por un oboe, una flauta o un
clarinete tiene diferencias vibratorias, debido a las
formas internas variadas de cada instrumento. Si el
tubo es cerrado se origina un vientre en el extremo
por donde penetra el aire y un nodo en el extremo
cerrado. En un tubo de extremo cerrado la onda
vibra con amplitud o en el extremo cerrado
7. La Formula para hallar la Frecuencia de un tubo
cerrado es: Fn=(2n-1)v /4L (siendo n el armónico)
Clasificación de los tubos
1)Según el modo de excitación duende ser tubos
de embocadura, tubos de lengüeta y tubos de
labio
Embocadura -> corriente de aire dirigido hacia la
parte abierta
Lengüeta ->laminillas elásticas de metano
madera que son su sopor
2)Según obtención de escala, igual seria de
armonios y misma longitud
3)Seguir su forma interior, cónico o al índicos
diferente longitud diferente sonido
8. Leyes de los tubos
Primera ley: inversamente proporcional
Segunda ley: frecuencia sin importar la longitud
el material
Tercera ley: la del tubo abierto es mayor a la
der tubo cerrado
Cuarta ley: se aumenta según la presión
Quinta ley: se aumenta la presión incrementada
Cuerdas sonoras
Las cuerdas sonoras son medios elásticos que al ser
excitado correctamente producido un sonido, las
cuerdas presenta las siguientes características
según el grafico
A: huesos
N: nodos
L: longitud de cuerda
n:numero de armónico
las cuerdas presentan frecuencias distintas
dependiendo del número de armónico al que
deseamos calcular la frecuencia.
Formula general: 𝑓𝑛 =
(𝑛∙𝑣)
2𝐿
Excitación de la cuerda
Para alejar la cuerda de la posición de equilibrio
podemos “pellizcar” con el dedo (arpa), con una una
(guitarra) o con una pluma o espina comandada por
las tercias de un terciado (clavecín)
Leyes de las cuerdas
Primera ley: la frecuencia de vibración de
una cuerda es inversamente proporcional a
su longitud.
9. Segunda ley: la frecuencia de vibración de
una cuerda, es inversamente proporcional a
su diámetro.
Tercera ley: la frecuencia de vibración de una
cuerda, es directamente proporcional a la
raíz cuadrada de la tención.
Cuarta ley: la frecuencia de vibración de una
cuerda, es inversamente proporcional, a la
raíz cuadrada de su masa por unidad de
longitud
Efecto doppler
Consiste en una vibración de la frecuencia y la
longitud de ondas emitidas para una perturbación
periódica dada. Este efecto es denominado así en
honor al físico austriaco Christian Andrés Doppler.
Casos del efecto doppler
Cuando la fuente de sonido se acerca hacia un
observador
Cuando la fuente de sonido se aleja de un
observador
Cuando un observador se acerca hacia la fuente
de sonido inmóvil
Cuando el observador se aleja de la fuente de
sonido inmóvil
10. Observador
𝑓1 =
𝑣𝑠+𝑣
𝑣𝑠
∙ 𝑓 Se acerca
𝑓 =
𝑣𝑠−𝑣
𝑣𝑠
∙ 𝑓 Se aleja
Fuente de sonido
𝑓 =
𝑣𝑠
𝑣𝑠+𝑣
∙ 𝑓 Se acerca
𝐹1 =
𝑣𝑠
𝑣𝑠−𝑣
∙ 𝑓 Se aleja