acustica

Acústica

 La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no se propagan en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica.
La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1.235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 ºC).

 ¿Qué es el sonido?

  El fenómeno del sonido está relacionado con la vibración de los cuerpos materiales. Siempre que escuchamos un sonido, hay un cuerpo material que vibra y produce este fenómeno. Por ejemplo, cuando una persona habla, el sonido que emite es producido por las vibraciones de sus cuerdas vocales; cuando tocamos un tambor, un pedazo de madera o uno de metal, estos cuerpos vibran y emiten sonidos; las cuerdas de un piano o un violín también son sonoras cuando se encuentran en vibración, etc.

 Todos estos cuerpos son fuentes de sonido (o sonoras), que al vibrar producen ondas que se propagan en el medio material (sólido, líquido o gaseoso) situado entre ellas y nuestro oído. Al penetrar en el órgano auditivo, dichas ondas producen vibraciones que causan las sensaciones sonoras.  (Fig. del celo y el tambor).

 El sonido se propaga por medio de ondas, estas ondas sonoras nos proporcionan nuestra forma principal de comunicación (el lenguaje), y una fuente favorita de entretenimiento (la música). Pero las ondas sonoras también constituyen una distracción sumamente irritante (el ruido). Las ondas sonoras se convierten en lenguaje, música o ruido sólo cuando nuestro oído las percibe como perturbaciones (por lo común en el aire). Físicamente las ondas sonoras son ondas longitudinales que se propaguen en los sólidos, líquidos y gases. Sin un medio que permita esta propagación, no puede haber sonido.

Esta distinción entre los significados sensorial y físico del sonido nos da una forma de responder a la antigua pregunta filosófica: un árbol se cae en el bosque y no hay nadie que lo oiga, ¿hubo sonido?. Las respuestas son no, en términos del oído sensorial y si en términos de las ondas físicas, la respuesta depende de cómo se defina el sonido. La definición de ondas sonoras cubre tres aspectos: el origen, el medio de propagación (en la forma de ondas sonoras longitudinales), y su detector, que debe ser el oído humano.

Para comprender los sonidos que capta el oído humano analicemos la situación mostrada en la figura de la regla. Esta al ser puesta en vibración, provoca en el aire, compresiones y refracciones sucesivas que se propagan por dicho medio, en forma semejante a lo que sucede en un resorte cuando vibra en dirección longitudinal (como se mostró en la parte de Ondas).

Si la regla vibrara a menos de 20 veces en un segundo (o bien 20 Hz), o mas rápido que 20,000 veces en un segundo (20,000 Hz), la onda no sería percibida por el oído humano ya que ese es el rango de sonidos que percibe (de 20 a 20,000 Hz).

   

ultrasonidos
Los ultrasonidos, son utilizados para tanto en aplicaciones industriales (medición de distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros), como en medicina (ver por ejemplo ecografía, fisioterapia, ultrasonoterapia).

En el campo médico se le llama a equipos de ultrasonido a dispositivos tales como el doppler fetal, el cual utiliza ondas de ultrasonido de entre 2 a 3 MHz para detectar la frecuencia cardíaca fetal dentro del vientre materno.

También son utilizados como repelente para insectos. Hay varias aplicaciones para computadoras y celulares, las cuales reproducen una onda acústica como fue explicado anteriormente, la cual molesta a los insectos, en especial a los mosquitos

Infrasonido

Un infrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por debajo del espectro audible del oído humano (aproximadamente 20 Hz).

El infrasonido es utilizado por animales grandes como el elefante para comunicarse en amplias distancias (sonidos de 100 dB SPL [Nivel de Presión de Sonido] a unos pocos kilómetros a la redonda) sin problema alguno. La clave de que estos animales puedan oír a dichas distancias es la separación de sus oídos, ya que ésta es directamente proporcional a la frecuencia de onda que pueden captar (en diferencia con los animales de cabezas pequeñas). Recientemente, se ha demostrado que los elefantes registran el infrasonido no sólo con sus oídos, sino también al sentir las vibraciones producidas por ellos mismos mediante sus patas, ya que sus uñas actúan como sensores conductores de sonidos de baja frecuencia.

 

CONCLUCION

En conclusión podemos decir que el sonido es la sensación producida en el órgano del oído por el movimiento vibratorio de los cuerpos, transmitida por un medio elástico, como el aire, los elementos necesarios para que el sonido pueda producirse son cualquier cuerpo que vibre a cierta frecuencia audible y un medio elástico que sirva de vehículo para que llegue a nuestros oídos y sea interpretado por nuestro cerebro.

La velocidad de propagación del sonido depende del medio en el que este se  escucha  ya sea el aire, el agua, gases y diferentes metales, en el aire cuando la temperatura sea inferior mayor será la velocidad de propagación.

La intensidad, el tono y el timbre son las cualidades del sonido