El sonido y la velocidad del sonido en diferentes materiales.
Introducción
¡Hola!
Qué gusto poder encontrarte en esta nueva sesión, espero que sigas descubriendo este curso de Mercadotecnia y lo encuentres fascinante.
En esta clase vamos a estudiar el sonido, el cual es una onda mecánica que perturba nuestro oído. Veremos las características que tiene y estudiaremos cómo calcular la velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales.
Te conmino a estudiar con entusiasmo el tema de esta clase virtual. Sigue adelante.
Desarrollo del tema
El sonido es la sensación producida en el oído por las vibraciones de las partículas que se desplazan en forma de onda sonora a través de un medio elástico que las propaga.
- Es una onda mecánica. Las ondas mecánicas no pueden desplazarse en el vacío, necesitan hacerlo a través de un medio material (aire, agua, cuerpo sólido).
- Es una onda longitudinal. En las ondas longitudinales el movimiento de las partículas se desplaza en la misma dirección que la onda.
- Es una onda tridimensional. Son ondas que se propagan en tres direcciones, sus frentes de ondas son esferas concéntricas que salen de la fuente de perturbación expandiéndose en todas direcciones.
Cualidades del sonido
- Tono o Altura: nos diferencia un sonido grave de otro agudo.
- Duración: nos diferencia un sonido corto de otro largo.
- Intensidad: nos diferencia un sonido fuerte de otro débil o suave. Es una medida de la razón en la que la energía se propaga por cierto volumen espacial.
- Timbre: nos determina si el sonido que estoy escuchando procede de un violín, un piano o si se trata de una voz masculina o femenina, es decir, nos indica la procedencia o fuente del sonido.
| Efectos Sensoriales | Propiedad Física |
|---|---|
| Fuerza (Volumen) = | Intensidad |
| Tono = | Frecuencia |
| Timbre (calidad) | Forma de la Onda |
- Sonoridad: es una medida subjetiva de la intensidad con la que un sonido es percibido por el oído humano. Es el atributo que nos permite ordenar sonidos en una escala del de mayor intensidad al de menor intensidad. La intensidad del sonido se mide en decibeles (db). En la siguiente tabla se dan valores de intensidad de algunas fuentes sonoras.
| FUENTES DE SONIDO | DECIBELES |
|---|---|
| Umbral de audición | 0 |
| Susurro, respiración normal, pisadas suaves | 10 |
| Rumor de las hojas en el campo al aire libre | 20 |
| Murmullo, oleaje suave en la costa | 30 |
| Biblioteca, habitación en silencio | 40 |
| Tráfico ligero, conversación normal | 50 |
| Oficina grande en horario de trabajo | 60 |
| Conversación en voz muy alta, gritería, tráfico intenso de ciudad | 70 |
| Timbre, camión pesado moviéndose | 80 |
| Aspiradora funcionando, maquinaria de una fábrica trabajando | 90 |
| Banda de música rock | 100 |
| Claxon de un coche, explosión de petardos o cohetes empleados en pirotecnia | 110 |
| Umbral del dolor | 120 |
| Martillo neumático (de aire) | 130 |
| Avión de reacción durante el despegue | 150 |
| Motor de un cohete espacial durante el despegue | 180 |
Nivel de intensidad.
El nivel de intensidad, β, en decibeles (dB) se basa en una escala logarítmica que compara la intensidad I de un sonido con el umbral auditivo, I0.
Velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales:
El sonido, por ser una onda mecánica, necesita un medio elástico para poder propagarse, por lo que puede propagarse a través de cualquier medio material como son el sólido, el líquido o el gas. Debido a que en cada estado de agregación las moléculas o partículas que los constituyen se encuentran muy cercanas (el sólido) o muy alejadas (el gas) entre sí, no se propaga con la misma velocidad. Para poder conocer la velocidad con que se propaga el sonido en cierto material, se utilizan las siguientes fórmulas:
A continuación, te invito a ver los siguientes videos donde se explican las características que tiene el sonido:
También te invito a que realices las siguientes simulaciones sobre el sonido:
Conclusión
En conclusión, el sonido es una onda mecánica que perturba nuestro oído. Las características de la onda como frecuencia, amplitud e intensidad pueden relacionarse con los efectos sensoriales de volumen, intensidad o timbre.
Por ser una onda mecánica, el sonido depende de las propiedades de los materiales, su velocidad de propagación es mayor en materiales sólidos ya que las moléculas están más compactas en comparación con los líquidos o los gases, cuyas moléculas se encuentran más alejadas o dispersas entre sí.
A continuación, estudiaremos uno de los fenómenos físicos más interesantes en el tema del sonido. El efecto Doppler, el cual calcula la variación de frecuencia aparente de un sonido respecto de un observador, los cuales pueden estar en movimiento relativo o en reposo.
Te felicito por llegar hasta aquí con ese ímpetu tan incontrolable por saber cada día un poco más, continua así y no dejes que ese ánimo decaiga. Revisa el material complementario y realiza las actividades correspondientes. Te encuentro próximamente.