Acústica y ultra sonido Movimiento vibratorio

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Trompeta al máximo 80 decibeles

Gritos 80 decibeles

Tambor 90 decibeles

Sala de máquinas 100 decibeles

Orquesta de rock 110 decibeles

Umbral doloroso 120 decibeles

Perforador de pavimento 120 decibeles

Motor de jet 140 decibeles

TONO: es la altura tonal. Musical mente hablando, el tono es más alto cuando el sonido es más agudo, y más bajo cuando el sonido es más grabe. El tono guarda relación directamente proporcional con la frecuencia. Así, la nota musical Do tiene una frecuencia de 264 ciclos por segundo, en tanto que la nota La, de mayor altura tonal, tiene una frecuencia de 440 ciclos por segundo.

TIMBRE: es una cualidad que distingue a dos sonidos uno de otro aun cuando la intensidad y el tono sean iguales. Depende de la composición del sonido emitido por cada fuente. Cada fuente se caracteriza por una vibración de frecuencia menor, llamada frecuencia fundamental y que determina el tono, y otras vibraciones de mayor frecuencia, denominadas frecuencias armónicas, múltiplos de la frecuencia fundamental.

EFECTO DOPPLER

En 1842 J. C. Doppler describió el siguiente fenómeno: cuando una fuente sonora se acerca al oyente el tono percibido es más alto que el percibido cuando la fuente mantiene su posición: cuando la fuente se aleja, el tono percibido es más bajo. Este fenómeno se conoció desde entonces con el nombre de efecto Doppler. Un ejemplo cotidiano de este fenómeno es la que se percibe al oír la bocina de un vehículo que se cruza con nosotros. Esto se debe a que estas circunstancias a medida que se acerca la fuente de sonido los frentes de ondas llegan hasta el oyente en un tiempo menor debido a que la fuente viene detrás de las ondas emitidas. Se puede observar el mismo efecto cuando un vehículo pasa rápidamente junto a un individuo estático.

En esta circunstancias se da que el cociente entre la variación de frecuencia y la frecuencia original es el mismo cociente entre la velocidad relativa (vᵣ) la velocidad del sonido en el medio (v).

La velocidad relativa es la suma de las velocidades de la fuente y del oyente, si ambos se acercan uno al otro el signo de la velocidad relativa es positivo, si se alejan el signo es negativo.

La frecuencia aparente (f’) que resulta del fenómeno se puede calcular por la siguiente fórmula:

[pic 5]

Convención de signos y su justificación:

O FS + / 0 j l l

Cuando la fuente se acerca al oyente se usa en el denominador el signo menos (la frecuencia obtenida será mayor, quiere decir que el denominador debe ser menor). Como se ve en el gráfico, si la fuente sonora va hacia la izquierda (hacia el oyente) adopta el sentido convencionalmente negativo.

Cuando la fuente se aleja la frecuencia aparente que resulte será menor para ello el denominador debe ser mayor, lógicamente utilizaremos entonces el signo más, considerándose la velocidad de la fuente positiva.

La ecuación multiuso que permite cubrir todos los casos, ya sea de acercamiento o alejamiento, sea del oyente o de la fuente sonora es la siguiente:

[pic 6]

Donde v˳ la velocidad del oyente y vs es la velocidad de la fuente sonora.

Cuando el oyente se acerca a la fuente su velocidad será positiva, en cambio para la fuente sonora la velocidad es positiva cuando se aleja del oyente.

El efecto Doppler se utilizó inicial mente para oír los latidos fetales. Actualmente se utiliza también para determinar la velocidad de la circulación de la sangre, en base la reflexión del sonido en los eritrocitos en movimiento. Otro uso del Efecto Doppler es el radar para control de la velocidad de vehículos.

El efecto Doppler también se produce con ondas electro magnéticas, lo cual permitió a los astrónomos descubrir que las demás galaxias de la nuestra, por la disminución de la frecuencia de su luz.

ULTRASONIDO-ECOGRAFIA

Se denomina ultrasonido a las ondas sonoras con frecuencia superior a 20.000 Hertz.

Propiedades. Su naturaleza y velocidad es la misma que la de las ondas sonoras audibles.

Se propagan fácilmente en los líquidos. Son absorbidos por el aire, tanto más cuanto mayor sea su frecuencia, presenta los fenómenos de refracción, reflexión, absorción, etc., observando en las ondas audibles.

PRODUCCION DE ULTRASONIDOS

Piezoelectricidad: El efecto piezoeléctrico es la producción de potenciales eléctricos cuando ciertos cristales se comprimen. Viene a ser una transducción mecano eléctrica. Se aplica al cristal un campo eléctrico exponiéndolo a la acción de corrientes eléctricas oscilante dirigidas al eje eléctrico del cristal, éste se comprimirá y dilatará con las oscilaciones de la corriente eléctrica emitiendo vibraciones de frecuencia igual a la de las oscilaciones. Puede decirse entonces que los ultrasonidos se producen por un efecto piezoeléctrico inverso.

Las frecuencias altas se obtienen con cristales delgados, las frecuencias bajas con cristales gruesos.

Magnetoconstricción: Se basa en los cambios periódicos de longitud que se observan en una varilla introducida en un campo magnético paralelo a su longitud. El generador de la magnetoconstricción consiste en un oscilador en cuya bobina se introduce la varilla ferromagnética. Como los cambios de la varillas son longitudinales, la onda sonora son emitidas por los extremos.

EFECTOS BIOLÓGICOS

Cavitación: Es la formación de espacios gaseosos debido a los cambios de presión y temperatura.

Producción de Calor: Se debe a la energía recibida, en el organismo la circulación de la sangre distribuye en calor e impide el calentamiento de los tejidos.

Efectos Químicos: Producción de agua oxigenada, inactivación de enzimas y vitaminas, éstos efectos no tienen importancia en el cuerpo humano.