Boletin Escolar

18 de junio de 2010 - 11:52

Cientificos Que Aportaron Al Sonido

Hippolyte Fizeau

Sus primeros trabajos estuvieron dedicados a mejorar los procesos fotográficos. Junto con Léon Foucault investigó los fenómenos de interferencia de la luz y de transmisión de calor. En 1848 descubrió independientemente de Christian Andreas Doppler el efecto Doppler para las ondas electromagnéticas.

Christoph Hendrik Diederik Buys Ballot

En 1854 fue nombrado director del Real Instituto Meteorológico Holandés en Utrecht. Como profesor de física estableció, en 1860, sus leyes de Buys-Ballot, las cuales siguen siendo de gran importancia para el servicio marítimo de meteorología. También demostró de manera ingeniosa el efecto Doppler mediante trompetistas montados en trenes en marcha.

Galileo Galilei

Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564^[4] - Florencia, 8 de enero de 1642^[1] ^[5] ), fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna»^[6] y el «padre de la ciencia».

Donald Griffin

Jump to: navigation , sDonald Redfield Griffin (August 3, 1915 - November 7, 2003) was an American professor of zoology at various universities who did seminal research in animal behavior , animal navigation, acoustic orientation and sensory biophysics.Donald Griffin Redfield (3 agosto 1915 a 7 noviembre 2003) fue un estadounidense profesor de zoología en varias universidades, que hizo una investigación seminal en el comportamiento animal , la navegación de los animales, orientación acústica y de la biofísica sensorial. In 1938, while an undergraduate at Harvard University, he began studying the navigational method of bats, which he identified as animal echolocation in 1944. En 1938, mientras estudiaba en la Universidad de Harvard, empezó a estudiar el método de navegación de los murciélagos, que él identificó como ecolocalización de los animales en 1944. In Question of Animal Awareness , he argued that animals have conscious minds like those of humans . En Cuestión de Conciencia Animal, sostuvo que los animales tienen conciencia mentes como las de los seres humanos .

Movimiento Ondulatorio Generalidaes

Propagación de una propiedad física o una perturbación descrita por un cierto campo, a través de un medio.

El campo que describe la propiedad física puede ser un campo electromagnético (caso de ondas electromagnéticas), el desplazamiento transversal de una cuerda, la deformación de un resorte, la presión de un gas, etc. (caso de ondas elásticas).

El medio que transmite las ondas puede ser el aire, una cuerda tensa, un líquido, etc. e, incluso el vacío (ondas EM)

En un movimiento ondulatorio se transmite o propaga una condición dinámica: cantidad de movimiento y energía.

Velocidad del sonido

El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire.

La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.

Generalidades Del Sonido

Intensidad (Depende de la amplitud):
Distingue un sonido fuerte de uno débil.
Tono (Depende de la frecuencia):
Distingue a un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo).
Timbre (Depende de la forma de onda):
Distingue dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producido por distintas fuentes.

El desarrollo de la audición humana

El estudio del desarrollo de la audición demuestra que el funcionamiento del sistema auditivo se puede descomponer en un amplio abanico de funciones y que cada una de estas funciones puede ser evaluada a partir de diversas medidas

Efecto Doppler

El efecto Doppler, llamado así por el austríaco Christian Doppler, es el cambio en la frecuencia de una onda producido por el movimiento de la fuente respecto a su observador. Doppler propuso este efecto en 1842 en su tratado Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels (Sobre el color de la luz en estrellas binarias y otros astros).

Ecolocación

La ecolocación (de eco- y el latín locatĭo, posición), a veces denominada biosonar o ecolocalización, es un término creado en 1938 por Donald Griffin, que fue el primero en demostrar concluyentemente la existencia de la ecolocación en los murciélagos.

Algunos animales emiten sonidos en su entorno e interpretan los ecos que generan los objetos a su alrededor. La ecolocación la poseen varios mamíferos: murciélagos (aunque no todo el orden la usa), delfines y el cachalote. Hay dos clases de pájaros que utilizan este sistema para navegar en cuevas sin visibilidad, el guácharo (Steatornis caripensis) y los vencejos y salanganas, en especial la salangana papú, tribu Collocaliini. Recientemente se ha comprobado que los humanos también poseen esta capacidad.

Los procentajes de la ecolocalizacion son distintos en cada tipo de animales.

Principio para la ecolocalización

La ecolocación se asemeja al funcionamiento de un sonar activo; el animal emite un sonido que rebota al encontrar un obstáculo y analiza el eco recibido.

Sin embargo, el sonar se basa en un estrecho haz para localizar su objetivo, y la ecolocación animal se basa en múltiples receptores. Dichos animales tienen dos oídos colocados a cierta distancia uno del otro, el sonido rebotado llega con diferencias de intensidad, tiempo y frecuencia a cada uno de los oídos dependiendo de la posición espacial del objeto que lo ha generado. Esa diferencia entre ambos oídos permite al animal recrear la posición espacial del objeto, incluso su distancia, tamaño y otras características

Tipos De Ondas

• Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.

• Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio pudiendo, por tanto, propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico en relación con un campo magnético asociado.

• Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es comun representarlasviajando en el vacio, tecnicamente no pedemos afirmar que se desplacen por ningun espacio sino que en si mismas son alteraciones del espacio-tiempo.

• Ondas unidimensionales: las ondas unidimensionales son aquellas que se propagan a lo largo de una sola dirección del espacio, como las ondas en los muelles o en las cuerdas. Si la onda se propaga en una dirección única, sus frentes de onda son planos y paralelos.

• Ondas bidimensionales o superficiales: son ondas que se propagan en dos direcciones. Pueden propagarse, en cualquiera de las direcciones de una superficie, por ello, se denominan también ondas superficiales. Un ejemplo son las ondas que se producen en la superficie de un lago cuando se deja caer una piedra sobre él.

• Ondas tridimensionales o esféricas: son ondas que se propagan en tres direcciones. Las ondas tridimensionales se conocen también como ondas esféricas, porque sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones. El sonido es una onda tridimensional. Son ondas tridimensionales las ondas sonoras (mecánicas) y las ondas electromagnéticas.

• Ondas longitudinales: el movimiento de las partículas que transportan la onda es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Por ejemplo, un muelle que se comprime da lugar a una onda longitudinal.

• Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.

• Ondas periódicas: la perturbación local que las origina se produce en ciclos repetitivos por ejemplo una onda senoidal.

• Ondas no periódicas: la perturbación que las origina se da aisladamente o, en el caso de que se repita, las perturbaciones sucesivas tienen características diferentes. Las ondas aisladas se denominan también pulsos.

Cuadro sinoptico

Dato Extra

Contaminación acústica y calidad de vida

Los órganos internacionales en materia acústica recomiendan que el sonido ambiental no supere los 55 dB de día y 35 dB de noche. Se considera que hay contaminación sonora cuando el sonido supere los 70 dB durante prolongados intervalos de tiempo.

La exposición prolongada a niveles de alta sonoridad puede acarrear problemas auditivos ( perdida irreversible de la capacidad auditiva), irritabilidad, falta de concentración, estrés, fatiga, alteraciones del ritmo respiratorio, problemas digestivos…

El problema es mayor en áreas urbanas (densidad de tráfico elevada) o cerca de los aeropuertos, locales de ocio (discotecas, pubs…), centros de trabajo (industrias..). La contaminación acústica viene contemplada en las normativas de seguridad e higiene en el trabajo.

Medidas contra la contaminación acústica:

Pasivas o Paliativas: tratan de amortiguar la propagación del sonido o su impacto. Ej. Insonorización de locales o viviendas, muros de apantallamiento localizados en vías urbanas, barreras verdes, empleo de cascos antirruido.

Activas (preventivas): actúan contra los focos emisores del ruido. Silenciadores y filtros para los motores, reducción del tráfico en algunas zonas de los cascos urbanos.
Educativas: formación de los ciudadanos de actitud favorable al mantenimiento de un entorno sin contaminación sonora (fomento del transporte público).

PROBLEMAS SONIDO

1. El oído humano percibe sonidos cuyas frecuencias están comprendidas entre 20 y 20000 hertz . Calcular la longitud de onda de los sonidos extremos, si el sonido se propaga en el aire con la velocidad de 330 ms-1.

Al ser l = v/n, las longitudes de onda correspondientes a los sonidos extremos que percibe el oído humano serán, respectivamente:

2. Un foco sonoro colocado bajo el agua tiene una frecuencia de 750 hertz y produce ondas de 2 m. ¿Con qué velocidad se propaga el sonido en el agua?

La velocidad de propagación viene dada por la ecuación:

4. ¿Cuál es el nivel de sensación sonora en decibelios correspondiente a una onda de intensidad 10^-10 W×m^-2? ¿ Y de intensidad 10^-2 W×m^-2? (Intensidad umbral 10^-12 W×m^-2).