sábado, 18 de septiembre de 2010

velocidad del sonido

El umbral de audición
Es el nivel sonoro por debajo del cual el oído de una persona no detecta ningún sonido. Para los adultos, el nivel de referencia es 0 dB.
desplazamiento del umbral:Es el aumento del umbral auditivo para una frecuencia sonora determinada, lo que significa que la sensibilidad auditiva disminuye y al oyente le resulta más difícil percibir sonidos suaves. Un desplazamiento puede ser temporal o permanente.


El umbral del dolor
El umbral del dolor se define como la intensidad mínima de un estímulo (la fuerza más leve de un golpe o el contacto más breve con la fresa del dentista) que despierta la sensación de dolor. Los estudios hechos en el laboratorio con diferentes tipos de personas: esquimales, pieles rojas y caucásicos, por ejemplo, indican que casi todo el mundo tiene, sobre poco más o menos, el mismo umbral del dolor. Usando una lámpara de rayos infrarrojos para elevar paulatinamente la temperatura de la piel se ha visto que la mayoría de la gente comienza a sentir dolor cuando el calor llega a los 45° (lo que no es de extrañar, pues a esa temperatura es cuando el calor empieza a dañar los tejidos), y prácticamente todos se quejan de  dolor antes de que la temperatura llegue a los 47 grados.


Decibelio es la unidad relativa empleada en acústica y telecomunicaciones para expresar la relación entre dos magnitudes, acústicas o eléctricas, o entre la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia.
El decibelio, cuyo símbolo es dB, es una unidad logarítmica. Es un submúltiplo del belio, de símbolo B, que es el logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio, la décima parte de un belio. El belio recibió este nombre en honor de Alexander Graham Bell.
Un belio equivale a 10 decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia. Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos belios representan un aumento de cien veces en la potencia, 3 belios equivalen a un aumento de mil veces y así sucesivamente.


Tono
El tono es la cualidad del sonido mediante la cual el oído le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo, por tanto, distinguir entre los graves y los agudos. La magnitud física que está asociada al tono es la frecuencia. Los sonidos percibidos como graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos son debidos a frecuencias altas. Así el sonido más grave de una guitarra corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más agudo a 698,5 hertzs.

Junto con la frecuencia, en la percepción sonora del tono intervienen otros factores de carácter psicológico. Así sucede por lo general que al elevar la intensidad se eleva el tono percibido para frecuencias altas y se baja para las frecuencias bajas. Entre frecuencias comprendidas entre 1 000 y 3 000 Hz el tono es relativamente independiente de la intensidad.

Decibelio es la unidad relativa empleada en acústica y telecomunicaciones para expresar la relación entre dos magnitudes, acústicas o eléctricas, o entre la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia.
El decibelio, cuyo símbolo es dB, es una unidad logarítmica. Es un submúltiplo del belio, de símbolo B, que es el logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y la de referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio, la décima parte de un belio. El belio recibió este nombre en honor de Alexander Graham Bell.
Un belio equivale a 10 decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia. Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos belios representan un aumento de cien veces en la potencia, 3 belios equivalen a un aumento de mil veces y así sucesivamente.


Tono
El tono es la cualidad del sonido mediante la cual el oído le asigna un lugar en la escala musical, permitiendo, por tanto, distinguir entre los graves y los agudos. La magnitud física que está asociada al tono es la frecuencia. Los sonidos percibidos como graves corresponden a frecuencias bajas, mientras que los agudos son debidos a frecuencias altas. Así el sonido más grave de una guitarra corresponde a una frecuencia de 82,4 Hz y el más agudo a 698,5 hertzs.

Junto con la frecuencia, en la percepción sonora del tono intervienen otros factores de carácter psicológico. Así sucede por lo general que al elevar la intensidad se eleva el tono percibido para frecuencias altas y se baja para las frecuencias bajas. Entre frecuencias comprendidas entre 1 000 y 3 000 Hz el tono es relativamente independiente de la intensidad.


Efecto Doppler
El efecto Doppler establece el cambio de frecuencia de un sonido de acuerdo al movimiento de un sonido de acuerdo al movimiento relativo entre la fuente del sonido y el observador. Este movimiento puede ser de la fuente, del obsrvador o de los dos. Diríamos que el efecto Doppleyrasume la frecuencia de la fuente como una constante pero lo escuchado depende d las velocidades de la fuente y del observador.
La frecuencia que percibirá el observador se puede hallar de la siguiente relación:
Fo=Ff  V+Vo
                                                                                               V+Vf
Donde:
Fo=frecuencia del observador
Ff=frecuencia de la fuente
V=velocidad del sonido
Vf=velocidad de la fuente

*Las velocidades Vo y Vf son positivas si hay acercamiento y son negativas si se alejan.






Pulsaciones
La superposición de ondas de frecuencias ƒ1 y ƒ2 muy cercanas entre sí produce un fenómeno particular denominado pulsación (o batido).
En esos casos nuestro sistema auditivo no es capaz de percibir separadamente las dos frecuencias presentes, sino que se percibe una frecuencia única promedio (ƒ1 + ƒ2) / 2, pero que cambia en amplitud a una frecuencia de ƒ2 - ƒ1 . Es decir, si superponemos dos ondas senoidales de 300 Hz y 304 Hz, nuestro sistema auditivo percibirá un único sonido cuya altura corresponde a una onda de 302 Hz y cuya amplitud varía con una frecuencia de 4 Hz (es decir, cuatro veces por segundo).



VELOCIDAD DEL SONIDO

El sonido es una vibración mecánica de las partículas de aire, que en contacto con el tímpano, se transmite al oído. A través del oído interno y el nervio auditivo el cerebro interpreta estas vibraciones. Lo que el cerebro interpreta es lo que oímos.
La vibración de una partícula significa que esta se mueve, en las proximidades de su posición original, y pasada la vibración, volverá a su posición original.En el aire los movimientos de las partículas son longitudinales, en la dirección de avance del sonido.

La velocidad con que se propagan depende del material que sirve como medio de transporte. Cualquier alteración de las propiedades del material, como su temperatura, densidad, humedad relativa, entre otros hace variar la velocidad de propagación.

Variación de la velocidad del sonido con la temperatura
La velocidad del sonido en un gas no es constante, sino que depende de la temperatura.Cuando la temperatura del aire aumenta, las moléculas disponen de más energía para moverse a mayor distancia. Esto facilita la propagación de la onda. En un medio frío, las moléculas se mueven más lentamente, lo que reduce la velocidad a la que se transmite el sonido.
*La velocidad del sonido en el aire aumenta aproximadamente 6 m/s cada 10ºC.
Como la velocidad también aumenta al aumentar la densidad del medio. Así, en general, la velocidad en los gases es menor que en los líquidos, y en estos menor que en los sólidos. Existen excepciones, como el caucho (60 m/s).


ejemplo: Distancia a la cual cae un rayo 
Simple:
-El relámpago es el resplandor muy vivo producido en las nubes por una descarga eléctrica, por lo tanto estamos hablando de "Luz"

-El trueno es el sonido de la onda de choque causada cuando un rayo calienta instantáneamente el aire por el que se mueve entre nubes, por lo tanto en este caso nos referimos a "Sonido"

Es bien sabido que la Velocidad de la Luz (300.000 km/s) es mucho mayor que la Velocidad del Sonido (340 m/s)
Entonces El Relámpago viaja mucho más rápido que el Trueno.


Por lo tanto para calcular a la distancia que cae un rayo con respecto a un punto (En este caso un Oyente) debemos hacer lo siguiente:
  1. Contar el tiempo en Segundos desde que viste aparecer el rayo hasta que escuchaste el trueno.
  2. Ese tiempo lo emplearas en la ecuación: X=V.T donde “X” es la distancia que queremos calcular, “V” es la velocidad a la que viaja el sonido (Que es aproximadamente 340 m/s como dijimos anteriormente) y “T” que es el tiempo que contaste anteriormente.
Hagamos un Ejemplo:
Si en el cielo aparecio un rayo y comensaste a contar desde que lo viste hasta que escuchastes el trueno en un tiempo de 8 segundos, decimos que la distancia es igual a los 8 segundos por 340 m/s (velocidad del sonido), lo que dá como resultado que el rayo cayó a 2400 metros con respecto al punto donde se observó.
X= 8s.340m/s
X= 2720m
NOTA: Debemos tomar en cuenta que la velocidad del sonido tomada en esta explicación solo es un valor aproximado, debido a que la velocidad puede variar dependiendo del medio en donde se encuentre, Ejemplo:
La velocidad del sonido:
  • En el aire a 20 ºC es de 340 m/s
  • En el aire, a 0 ºC, el sonido viaja a una velocidad de 331 m/s
  • En el agua es de 1.600 m/s
  • En la madera es de 3.900 m/s
  • En el acero es de 5.100 m/s