Ondas y Sonido (Ciencias II con énfasis en Física)

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Ondas y Sonido (Ciencias II con énfasis en Física)

  1. 1. CIENCIAS II ÉNFASIS ENCIENCIAS II ÉNFASIS EN FÍSICAFÍSICA ONDAS Y SONIDOONDAS Y SONIDO
  2. 2. REVISAR LOS CONCEPTOSREVISAR LOS CONCEPTOS ONDASONDAS NaturalezaNaturaleza Dirección deDirección de oscilaciónoscilación Sentido deSentido de propagaciónpropagación Se clasificanSe clasifican según susegún su ElongaciónElongación Sus magnitudes sonSus magnitudes son AmplitudAmplitud CicloCiclo frecuenciafrecuencia PeríodoPeríodo Longitud de ondaLongitud de onda ReflexiónReflexión Sus propiedades sonSus propiedades son RefracciónRefracción DifracciónDifracción InterferenciaInterferencia
  3. 3. OBJETIVOS Al concluir, 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.
  4. 4. TIPOS DE SONIDO Los sonidos que son audibles para el ser humano son aquellos cuya frecuencia está entre 20 Hz y 20 KHz.
  5. 5. CARACTERÍSTICA DEL SONIDO Cualquiera sea la frecuencia que tenga un sonido, se caracteriza por ser una onda de tipo mecánica, longitudinal, donde el medio que vibra lo hace por variaciones de presión.
  6. 6. D
  7. 7. TRANSMISIÓN DEL SONIDO  La velocidad con que se transmite el sonido depende, de la elasticidad del medio, es decir, de su capacidad para recuperar su forma inicial, y de su densidad.  El aumento de la temperatura del medio hace que varíe tanto su elasticidad como su densidad
  8. 8. C
  9. 9. TRANSMISIÓN DEL SONIDO EN UNA CUERDA VIBRANTE La velocidad del sonido en una cuerda vibrante depende de la tensión de la cuerda (T) y de la masa (m) por unidad de longitud (L). m LT v ⋅ = Unidades para velocidad S.I.: (m/s) C.G.S.:(cm/s)
  10. 10. D
  11. 11. VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN • Es un concepto que representa la rapidez de cambio de posición de un punto a través del tiempo. • La velocidad de propagación es constante. fv ⋅= λ T 1 v ⋅= λ Unidades S.I.: (m/s) C.G.S.:(cm/s)
  12. 12. A
  13. 13. C
  14. 14. INTENSIDAD (VOLUMEN) La intensidad de la onda sonora es una cantidad física que se define como la energía sonora que transporta una onda por unidad de tiempo a través de una unidad de área. La intensidad se mide en watts/m2 El oído humano responde a intensidades que abarcan desde 10-12 w/m2 hasta más de 1 w/m2 Por ser tan grande el intervalo, las intensidades se dividen en factores de diez. La intensidad apenas perceptible (10-12 w/m2 ) se le asigna 0 bell, un sonido 10 veces más intenso es 1 bell (10-11 w/m2 ) o 10 decibelio. La unidad para medir la intensidad se llama decibel (dB).
  15. 15. Fuentes frecuentes de sonido y sus intensidades. Fuente de sonido Intensidad (w/m2 ) Nivel de sonido (dB) Avión a reacción, 30 m de distancia 102 140 Sirena de ataque aéreo, cercana 1 120 Música popular, amplificada 10-1 115 Remachado 10-3 100 Tráfico intenso 10-5 70 Conversación en casa 10-6 60 Radio con bajo volumen en casa 10-8 40 Susurro 10-10 20 Murmullo de hojas 10-11 10 Umbral de la audición 10-12 0
  16. 16. De qué depende la intensidad del sonido  La intensidad de una onda sonora es proporcional al cuadrado de su frecuencia y al cuadrado de su amplitud y disminuye con la distancia al foco.  También depende de si existen obstáculos en el camino de la onda
  17. 17. COMPRENSIÓN ALTA
  18. 18. TONO (ALTURA) Es una característica del sonido que está relacionado con la frecuencia. Las frecuencias más bajas (vibraciones lentas) producen sonidos graves y las frecuencias más altas (vibraciones rápidas) producen sonidos agudos.
  19. 19. 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.
  20. 20. C
  21. 21. REFLEXIÓN DEL SONIDO Es una propiedad característica del sonido, que algunas veces llamamos eco. El eco se produce cuando un 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.
  22. 22. REFRACCIÓN DEL SONIDO Cuando un sonido pasa de un medio a otro, se produce refracción. La desviación de la onda se relaciona con la rapidez de propagación en el medio. Por ejemplo, el sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente que en el aire frío.
  23. 23. ABSORCIÓN DEL SONIDO La capacidad deLa capacidad de absorción delabsorción del sonido de unsonido de un material es lamaterial es la relación entre larelación entre la energía absorbidaenergía absorbida por el material y lapor el material y la energía reflejadaenergía reflejada por el mismopor el mismo.. Material Coeficiente de absorción Ladrillo sin pintar 0,03 Ladrillo pintado 0,017 Madera terciada 0,3 Piso de madera 0,11 Cortinas de tela delgada 0,11 Cortinas gruesas 0,5 Alfombra gruesa 0,06 Vidrio 0,2 Butaca sin ocupar 0,4 Butaca ocupada 0,2 Silla de madera 0,03 Yeso 0,025
  24. 24. DIFRACCIÓN DEL SONIDO 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.
  25. 25. INTERFERENCIA DEL SONIDO Es el efecto que se produce cuando dos o más ondas se solapan o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre sí, la amplitud (intensidad o tamaño) de la onda resultante depende de las frecuencias, fases relativas (posiciones relativas de crestas y valles) y amplitudes de las ondas iniciales
  26. 26. INTERFERENCIA DE ONDAS
  27. 27. C
  28. 28. D
  29. 29. 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.
  30. 30. EFECTO DOPPLER Se manifiesta al existir movimiento relativo entre la fuente emisora y el receptor. • Si la fuente se acerca al receptor, la frecuencia observada por éste será mayor que la frecuencia emitida. • Si la fuente se aleja del receptor, la frecuencia observada por éste será menor que la frecuencia emitida.       ± = Fs Rs 0 vv vv ff 
  31. 31. E
  32. 32. RECEPCIÓN DEL SONIDO
  33. 33. SÍNTESIS DE LA CLASE SONIDOSONIDO ReflexiónReflexión Puede sufrirPuede sufrir RefracciónRefracción DifracciónDifracción AbsorciónAbsorción InterferenciaInterferencia Altura o tonoAltura o tono Se caracteriza porSe caracteriza por IntensidadIntensidad TimbreTimbre Vibración deVibración de un materialun material Producido porProducido por Puede serPuede ser InfrasonidoInfrasonido Sonido graveSonido grave Sonido agudoSonido agudo UltrasonidoUltrasonido

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