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HIDROSTATICA

  

LA HIDROSTATICA.

La hidrostática es la rama de la mecánica de fluidos que estudia los fluidos en estado de equilibrio, es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición. Los principales teoremas que respaldan el estudio de la hidrostática son el principio de Pascal y el principio de Arquímedes.

Principio de Pascal

En física, el principio de Pascal o ley de Pascal, es una ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal (1623-1662) que se resume en la frase: «el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible (líquido), contenido en un recipiente , se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo».

El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.

También podemos ver aplicaciones del principio de Pascal en las prensas hidráulicas.

Principio de Arquímedes

principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza vertical ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).

El principio de Arquímedes se formula así:

E = mg = rho_text{f} gV ;

donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen del cuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

 Dilatación lineal

Consideremos primero la dilatación térmica de un objeto sólido, cuyas dimensiones lineales se pueden representar por l0 , y que se dilata en una cantidad ΔL. Experimentalmente se ha encontrado que para casi todas las sustancias y dentro de los límites de variación normales de la temperatura, la dilatación lineal ΔL es directamente proporcional al tamaño inicial l0 y al cambio en la temperatura Δt, es decir:

Delta;L = alpha;l_0Delta;t Longrightarrow ; alpha; = frac{1}{l_0};.frac{Delta;L}{Delta;t};

donde alpha; se llama coeficiente de dilatación lineal, cuya unidad es el recíproco del grado, es decir [°C]-1.

Dilatación superficial

Es el mismo concepto que el de dilatación lineal salvo que se aplica a cuerpos a los que es aceptable y preferible considerarlos como regiones planas; por ejemplo, una plancha metálica. Al serle transmitida cierta cantidad de calor la superficie del objeto sufrirá un incremento de área: ΔA.

Delta;A = gamma;A_0Delta;t Longrightarrow ; gamma; = frac{1}{A_0};.frac{Delta;A}{Delta;t};

 donde γ se llama coeficiente de dilatación superficial.

 

Dilatación volumétrica

La dilatación térmica de un líquido o un gas se observa como un cambio de volumen ΔV en una cantidad de sustancia de volumen V0, relacionado con un cambio de temperatura Δt. En este caso, la variación de volumen ΔV es directamente proporcional al volumen inicial V0 y al cambio de temperatura Δt, para la mayor parte de las sustancias y dentro de los límites de variación normalmente accesibles de la temperatura, es decir:

Delta;V = beta;v_0Delta;t Longrightarrow ; beta; = frac{1}{v_0};.frac{Delta;V}{Delta;t};

Termodinamica.

La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa “calor”[1] y δύναμις, dinámico, que significa “fuerza”)[2] es una rama de la física que estudia los efectos de los cambios de magnitudes de los sistemas a un nivel macroscópico. Consituye una teoría fenomenológica, a partir de razonamientos deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método experimental.[3] Los cambios estudiados son los de temperatura, presión y volumen, aunque también estudia cambios en otras magnitudes, tales como la imanación, el potencial químico, la fuerza electromotriz y el estudio de los medios continuos en general. También podemos decir que la termodinámica nace para explicar los procesos de intercambio de masa y energía térmica entre sistemas térmicos diferentes. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa “energía en tránsito” y dinámica se refiere al “movimiento”, por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.

El punto de partida para la mayor parte de las consideraciones termodinámicas son las leyes de la termodinámica, que postulan que la energía puede ser intercambiada entre sistemas en forma de calor o trabajo. También se introduce una magnitud llamada entropía,[4] que mide el orden y el estado dinámico de los sistemas y tiene una conexión muy fuerte con la teoría de información. En la termodinámica se estudian y clasifican las interacciones entre diversos sistemas, lo que lleva a definir conceptos como sistema termodinámico y su contorno. Un sistema termodinámico se caracteriza por sus propiedades, relacionadas entre sí mediante las ecuaciones de estado. Éstas se pueden combinar para expresar la energía interna y los potenciales termodinámicos, útiles para determinar las condiciones de equilibrio entre sistemas y los procesos espontáneos.

Con estas herramientas, la termodinámica describe cómo los sistemas responden a los cambios en su entorno. Esto se puede aplicar a una amplia variedad de temas de ciencia e ingeniería, tales como motores, transiciones de fase, reacciones químicas, fenómenos de transporte, e incluso agujeros negros. Los resultados de la termodinámica son esenciales para la química, la física, la ingeniería química, etc,

 

 LA HIDRODINAMICA.

 

La hidrodinámica estudia la dinámica de fluidos incompresibles. Por extensión, dinámica de fluidos.

Etimológicamente, la hidrodinámica es la dinámica del agua, puesto que el prefijo griego “hidro-” significa “agua”. Aun así, también incluye el estudio de la dinámica de otros fluidos. Para ello se consideran entre otras cosas la velocidad, presión, flujo y gasto del fluido. Para el estudio de la hidrodinámica normalmente se consideran tres aproximaciones importantes:

  • Que el fluido es un líquido incompresible, es decir, que su densidad no varía con el cambio de presión, a diferencia de lo que ocurre con los gases.
  • Se considera despreciable la pérdida de energía por la viscosidad, ya que se supone que un líquido es óptimo para fluir y esta pérdida es mucho menor comparándola con la inercia de su movimiento.
  • Se supone que el flujo de los líquidos es en régimen estable o estacionario, es decir, que la velocidad del líquido en un punto es independiente del tiempo.

La hidrodinámica tiene numerosas aplicaciones industriales, como diseño de canales, construcción de puertos y presas, fabricación de barcos, turbinas, etc.

El gasto o caudal es una de las magnitudes principales en el estudio de la hidrodinámica. Se define como el volumen de líquido ΔV que fluye por unidad de tiempo Δt. Sus unidades en el Sistema Internacional son los m3/s y su expresión matemática:

G=frac{Delta{V}}{Delta{t}}

Esta fórmula nos permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en cierto intervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.

El teorema de Bernoulli es una consecuencia de la conservación de la energía en los líquidos en movimiento. Establece que en un líquido incompresible y no viscoso, la suma de la presión hidrostática, la energía cinética por unidad de volumen y la energía potencial gravitatoria por unidad de volumen, es constante a lo largo de todo el circuito. Es decir, que dicha magnitud toma el mismo valor en cualquier par de puntos del circuito. Su expresión matemática es:

P_1 + rho g h_1 + frac{1}{2} rho v_1^2 = P_2 + rho g h_2 + frac{1}{2} rho v_2^2

donde P es la presión hidrostática, ρ la densidad, g la aceleración de la gravedad, h la altura del punto y v la velocidad del fluido en ese punto. Los subíndices 1 y 2 se refieren a los dos puntos del circuito.

La otra ecuación que cumplen los fluidos no compresibles es la ecuación de continuidad, que establece que el caudal es constante a lo largo de toda el circuito hidráulico:

G = A1v1 = A2v2

donde A es el área de la sección del conducto por donde circula el fluido y v su velocidad media.

TEOREMA DE BERNULLI.

 

El Teorema de Bernoulli es un caso particular de la Ley de los grandes números, que precisa la aproximación frecuencial de un suceso a la probabilidad p de que este ocurra a medida que se va repitiendo el experimento.

Dados un suceso A, su probabilidad p de ocurrencia, y n pruebas independientes para determinar la ocurrencia o no-ocurrencia de A.
Sea f el número de veces que se presenta A en los n ensayos y varepsilon un número positivo cualquiera, la probabilidad de que la frecuencia relativa f/n discrepe de p en más de varepsilon (en valor absoluto) tiende a cero al tender n a infinito. Es decir:

lim_{n rightarrow infty}{Rholeft(left|frac{f}{n}-pright|>varepsilon right)} = 0

ACUSTICA

ASPECTOS BÁSICOS DEL SONIDO Y EL RUIDO

 

 

     2. LAS SEÑALES ACÚSTICAS Y SU CARACTERIZACIÓN.

    Antes de entrar en detalle sobre la problemática del ruido y del aislamiento acústico, a continuación se describen algunos conceptos básicos sobre el sonido y aquellas magnitudes acústicas de uso común en el marco de la acústica ambiental.


     2.1. ¿QUÉ ES EL SONIDO?

    El sonido es una perturbación que se propaga a través de un fluido. Esta perturbación puede ser debida a cambios locales de presión p, velocidad vibratoria v, o densidad r. Esta onda vibratoria puede ser percibida por el ser humano en frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20 KHz. Las componentes frecuenciales que quedan por debajo del límite inferior reciben el nombre de Infrasonidos y aquellas que superan el umbral superior se denominan Ultrasonidos.


     2.2. UNIDADES.

    El sonido suele ser descrito como una perturbación de presión, ya que es a esta magnitud a la que responde el oído humano. La unidad más usual es por tanto el Pa = N/m2 (Es decir, Pascal = Newton por metro cuadrado).

    El gran margen dinámico que puede percibir el ser humano, obliga a utilizar una escala logarítmica para referirse a la amplitud de la presión sonora, en un intento de construir una escala manejable. Se define el Nivel de Presión Sonora como:


    La referencia del nivel de presión sonora, Pref = 2x10-5 Pa se toma a partir del umbral de audición humano a 1000 Hz.

    La presión sonora es una función escalar, que depende del punto donde se observe. Para un entorno determinado, el nivel de presión sonora depende de la distancia a la fuente sonora, de la potencia acústica radiada por dicha fuente y de las características acústicas del entorno. La presión sonora por si sola no proporciona información suficiente sobre la emisión acústica. El conocimiento de la potencia acústica radiada por una fuente sonora, permite predecir el nivel de presión sonora en cualquier punto del entorno acústico. El Nivel de Potencia Sonora en dB se calcula como:


donde: Wref = 10-12 wat.

 

Figura 1:  NIVELES DE PRESIÓN SONORA TÍPICOS PARA DIFERENTES FUENTES SONORAS

 

    La Figura 1 muestra los valores típicos del nivel de presión sonora para algunos casos habituales. Se considera que para mantener el sueño sin molestias por ruido, el nivel debe ser inferior a los 35-40 dB. Cuando dos personas mantienen una conversación normal, a una distancia aproximada de 1 metro de distancia, el nivel de presión sonora medio emitido puede rondar los 60 dB, con picos en torno a los 67-70 dB. Para el caso de una persona elevando la voz, un sonómetro puede medir valores que superan los 80 dB en media. El ruido de tráfico en una calle de gran circulación puede superar este valor, mientras que en aeropuertos pueden medirse valores de hasta 120 dB en cabecera de pista.

    La Intensidad Acústica de una onda sonora se define como el flujo medio de energía a través de una superficie unidad perpendicularmente a la dirección de propagación. Su unidad fundamental es el vatio/m2. El Nivel de Intensidad Sonora se calcula como:


donde: Iref = 10-12 wat/m2.

     2.2.1. RELACIÓN ENTRE PRESIÓN, POTENCIA E INTENSIDAD.

    El módulo de la intensidad sonora y la presión acústica se relacionan sólo en campo libre, es decir, en ausencia total de reflexiones. En estas condiciones, en un punto particular y en la dirección de propagación de la onda, se cumple:


donde p es la densidad del aire y c la velocidad de propagación del sonido. El producto p·c recibe el nombre de Impedancia Característica del Medio y su valor, para una temperatura T = 20ºC y presión atmosférica Ps = 0.751 mm de Hg es de z = p·c = 406 rayls (unidad MKS para impedancia acústica). Para una onda esférica progresiva, la relación entre potencia e intensidad es:


    Y finalmente podríamos expresar:


lo que relaciona la presión sonora en campo libre y la potencia acústica radiada, W.


     2.3. EL RUIDO, TIPOS DE RUIDO.

    Podemos definir Ruido como todo sonido indeseado que interfiere con la señal que se desea percibir. En este apartado se aborda una clasificación genérica del ruido en dos dominios: Tiempo y Frecuencia.

    • Caracterización en frecuencia:

    a) Ruido Blanco. Se trata de un tipo de ruido con espectro plano. Tiene la misma energía en todas las frecuencias. Se utiliza en acústica como señal de referencia para medir determinadas características de sistemas acústicos utilizando analizadores de espectro FFT. Estos analizadores no utilizan descomposición espectral mediante bancos de filtros de octava o tercio de octava, sino que calculan el espectro de la señal que de desea estudiar realizando la DFT.

    b) Ruido Rosa. El nivel de energía de este tipo de ruido decae a razón de 3 dB/octava. A la salida de un banco de filtros de octava este ruido presenta un nivel de energía uniforme. Se utiliza como señal de referencia para la realización de todas las medidas acústicas en las que se debe realizar una descomposición de la señal en bandas de octava o fracción de octava: medidas de aislamiento acústico, potencia sonora, absorción acústica, realización de ecualización de salas, etc.

    c) Ruido Tonal. Ruido cuyo espectro presenta una marcada componente tonal. Presenta habitualmente armónicos de la frecuencia fundamental. Multitud de ruidos cotidianos presentan esta característica: ventiladores, compresores, etc. Dependiendo de la frecuencia fundamental del tono, este tipo de ruido puede llegar a ser muy molesto.

    • Caracterización temporal:

    a) Ruido Estacionario. En este tipo de ruido el nivel de presión sonora permanece constante en el tiempo.

    b) Ruido Fluctuante. Ruido cuyo nivel de presión sonora varía. Las fluctuaciones pueden ser periódicas o no periódicas.

    c) Ruido Intermitente. Ruido que aparece solamente en determinados instantes.

    d) Ruido Impulsivo. Ruido que presenta impulsos cortos de nivel muy superior al ruido de fondo. Los impulsos pueden presentarse aislados o ser repetitivos.

    En la Ley de Protección Acústica de la Comunidad Gallega se realiza una extensa clasificación de tipos de ruido con mayor o menor precisión en su definición. No contempla en la clasificación ruidos de característica impulsiva.

 

 

 
 

 

3. EQUIPOS DE MEDIDA.

     3.1. EL SONÓMETRO BÁSICO.

    En este apartado se describen los bloques funcionales de un equipo básico para la medida del nivel de presión sonora. En la Figura 2 se muestran los distintos bloques que integran un medidor genérico: micrófono, preamplificador, red de ponderación en frecuencia (R.P.F.), banco de filtros, amplificador, detector RMS, red de ponderación temporal (Fast/Slow/Impulse), y finalmente un elemento o display que permita la representación de la señal captada. En sucesivos apartados se describen las funciones de cada elemento.

Figura 2: DIAGRAMA DE BLOQUES GENÉRICO DE UN SONÓMETRO.

 


    • Micrófono de medida.

    El micrófono es el elemento transductor, encargado de transformar las variaciones de energía acústica en señal eléctrica. Un micrófono de medida debe presentar una respuesta en frecuencia plana, es decir, debe presentar la misma sensibilidad -relación de transformación de presión acústica en tensión eléctrica- en todo el rango de frecuencias (20 a 20000 Hz).

    Un micrófono de medida se caracteriza normalmente por uno de los tres tipos posibles de respuesta en frecuencia: campo libre, presión e incidencia aleatoria. Al introducir un micrófono dentro de un campo acústico, se produce una alteración de las características del campo debido a la difracción producida sobre el micrófono para frecuencias cuya longitud de onda es comparable al tamaño del mismo. Este efecto es particularmente evidente en frecuencias superiores a 1.000 Hz. Un "Micrófono para Incidencia Normal" presenta una respuesta en frecuencia uniforme cuando apunta hacia la fuente sonora en campo libre, compensando la perturbación que se produce en el campo sonoro. Un "Micrófono de Presión" responde uniformemente a la presión que le llega, sin compensar el efecto de perturbación que produce, y un "Micrófono de Incidencia Aleatoria" presenta una respuesta en frecuencia uniforme en situaciones donde el sonido llega simultáneamente de todos los ángulos de incidencia posibles (campos reverberantes). Para la mayoría de los micrófonos de medida, sus características de respuesta en presión e incidencia aleatoria prácticamente coinciden. Si un micrófono de incidencia aleatoria se utiliza en condiciones de campo libre, el nivel de presión sonora medido será demasiado elevado, mientras que por el contrario, si se utiliza un micrófono de campo libre en condiciones de campo difuso, el SPL será subestimado.

    Muchos equipos de medida existentes en el mercado incorporan la posibilidad de corregir la variación de respuesta de un micrófono al variar el tipo de incidencia (campo libre/random).

    Los micrófonos de medida suelen ser de tipo condensador, que combinan una excelente respuesta en frecuencia con una gran estabilidad y fiabilidad. Estos micrófonos presentan una impedancia de salida demasiado elevada, por lo que se necesita un preamplificador cuya principal misión es adaptar la impedancia del micro a la impedancia habitual de entrada de un equipo de audio (en torno a los 100-150 Ohms). En general, requieren alimentación, que en muchos casos suministra el propio equipo de medida. Existen micrófonos de condensador prepolarizados que no necesitan que se les suministre tensión de alimentación.


    • Banco de filtros.

    Para aplicaciones donde se requiera un análisis en frecuencia de la señal acústica (medidas de aislamiento, potencia acústica, etc.) se deben utilizar equipos que cuenten con un banco de filtros normalizados de 1/1 ó 1/3 de octava. Para las medidas más habituales en acústica (aislamiento acústico, potencia radiada, etc.) es suficiente con una resolución espectral hasta de 1/3 de octava. Para otras aplicaciones (ecualización de salas, etc.), donde se requiera una resolución mayor existen sonómetros y analizadores de espectro en tiempo real con filtros de ancho de banda inferior al tercio de octava (1/12; 1/16 etc.). Las frecuencias centrales de los filtros de 1/3 y 1/1 octava están especificadas en la norma UNE 74-002-78 que concuerda con la ISO 266.1975.

    La siguiente tabla muestra el conjunto de frecuencias centrales para dichas bandas. Las frecuencias preferentes para las medidas con filtros de 1/1 octava están resaltadas en negrilla. Puede observarse como cada fila puede obtenerse a partir de la anterior simplemente multiplicando por 10.

31.540506380100125160200250
31540050063080010001250160020002500
3150040005000630080001000012500160002000025000



    • La Red de Ponderación en Frecuencia.

    Una vez convertida la señal acústica en señal eléctrica, un detector de sobrecarga se ocupa de generar el correspondiente mensaje de error en caso de que el margen dinámico de la señal captada exceda en margen de funcionamiento de alguna de las etapas posteriores, con lo que la medida resultante no sería correcta.

    En caso de no existir error, la medida seguiría su curso. La primera etapa que nos encontramos después del detector de sobrecarga es la red de ponderación en frecuencia. En esta etapa la señal pasa a través de un filtro cuya respuesta en frecuencia varía de forma análoga a la sensibilidad del oído humano, simulando los contornos o curvas de igual sonoridad. De esta forma se busca que el nivel de presión sonora medido refleje en cierta manera el nivel subjetivo percibido. Los equipos de medida suelen presentar cuatro características de ponderación, recogidas en las normas internacionales:

Figura 3: CURVAS DE PONDERACIÓN.

 


    - Ley A: La más utilizada ya que es la que mejor refleja la respuesta del oído humano para niveles habituales de ruido. Corresponde con el inverso de la curva isofónica de 40 fonos. Se utiliza para determinar el grado de molestia subjetiva que produce un ruido. La siguiente tabla muestra los valores que hay que añadirle a una medida realizada en dB para obtener el correspondiente valor en dBA.

F(Hz)100125160200250315400500630
Ley A-19.1-16.1-13.4-10.9-8.6-6.6-4.8-3.2-1.0
F(Hz)80010001250160020002500315040005000
Ley A-0.800.61.01.21.31.21.00.5


    - Ley B: Sigue aproximadamente el inverso de la curva de 70 fonos. Es la menos utilizada de las cuatro.

    - Ley C: Se ajusta al inverso de la curva de 100 fonos. Utilizada en la ponderación de niveles de pico.

    - Ley D: Es la curva de ponderación utilizada para determinar el impacto del ruido para niveles muy altos (aeropuertos).

    Además, los equipos de medida suelen incluir una red de respuesta lineal (plana) -opción LIN- que permite la posibilidad de dejar pasar la señal sin modificación.

    Tanto la Ley de Protección Contra la Contaminación Acústica como el Real Decreto 1316, especifican que los niveles de ruido deberán medirse en "dBA". Este término se refiere a que en el sonómetro de medida se debe seleccionar esta ley de ponderación y como resultado, la medida vendrá expresada en "decibelios A", haciendo referencia a la red de ponderación utilizada. En el caso de medir ruidos de elevado nivel, debe utilizarse la "Ley D" y el resultado de la medida vendría expresado en "dBD".

    Para describir el efecto de la ponderación con Ley A, se incluye a continuación una gráfica que permite comparar una medida realizada en dB y una segunda medida obtenida en dBA.


Figura 4: GRÁFICA COMPARATIVA ENTRE NIVELES EN dB Y EN dBA.

 


    Se puede observar claramente como las barras de la zona izquierda de la gráfica, correspondientes a las bajas frecuencias, son sensiblemente inferiores en los resultados expresados en dBA (barras rojas). El oído humano para estos niveles de ruido se comporta de forma análoga, atenuando (debido a su menos sensibilidad) las bajas frecuencias. Las frecuencias medias permanecen inalteradas prácticamente.


    • Detector RMS.

    Todo detector RMS tiene una respuesta temporal determinada. Para equipos de medidas acústicas, están normalizadas tres tipos de respuestas:

    a) Fast. Respuesta rápida. Se utiliza para las medidas de ruido fluctuante. La constante de tiempo para este tipo de respuesta es de 125 ms.

    b) Slow. Respuesta lenta. Se utiliza para medir ruidos que no fluctúan rápidamente. La constante de tiempo es de 1 s.

    c) Impulse. Respuesta Impulsiva. Se utiliza únicamente para medir ruidos impulsivos, con una constante de tiempo de 35 ms.

    Medir un ruido con variaciones rápidas con una constante de ponderación slow supondría evaluar un nivel de presión sonora inferior al que realmente se está percibiendo. Este es quizás uno de los aspectos que no está recogido adecuadamente en la actual ley de protección acústica, ya que en su Anexo II, en la clasificación de ruidos, define el Ruido Continuo Fluctuante como aquél que medido con una respuesta lenta muestra variaciones de (+/-) 6 dB. Técnicamente, ruidos con variaciones rápidas deben ser medidos con respuesta rápida.


    • Calibración.

    Antes de proceder a medir conviene asegurar que los niveles de presión medidos por el sonómetro son correctos. Para ello se utiliza un calibrador acústico o pistófono que se aplica directamente sobre el micrófono del equipo de medida. El pistófono proporciona una señal de nivel de presión sonora conocido (nivel de referencia). En general, los pistófonos suelen proporcionar un tono puro, de frecuencia 1 kHz. Con un SPL de 94 dB (1 Pa).

    Para garantizar que los pistófonos emiten la señal requerida o que el equipo mide adecuadamente en todo el margen de frecuencias, debe enviarse periódicamente el equipo a un laboratorio certificado para la realización de calibraciones acústicas. En España, la entidad certificadora de laboratorios es ENAC (Entidad Nacional de Certificación). Cuando se solicita una medición acústica debe solicitarse que los equipos utilizados estén dentro de un programa de calibración externa, lo que garantizará que las medidas se realizan adecuadamente.

    El número del certificado de calibración deberá figurar en los informes resultantes de las medidas.

 

 

. ÍNDICES DE VALORACIÓN DE RUIDO.

    En los últimos años se han ido promulgando una serie de decretos y disposiciones cuyo objetivo común es la mejora del confort acústico, tanto limitando los niveles de exposición a ruidos en el puesto de trabajo -Real decreto 1316/1989 sobre la protección de los trabajadores frente a los riesgos derivados de la exposición al ruido en el ambiente de trabajo, B.O.E. 2/11/1989- como regulando los niveles de emisión de ruido en general -Ley 7/1997 del 11 de Agosto de 1997 de Protección contra la Contaminación Acústica, D.O.G.A. 20/08/1997-. En estos decretos se regulan los niveles máximos de ciertos parámetros acústicos, obtenidos en general a partir del estudio temporal del nivel de presión sonora que conviene conocer. En este apartado se definen estos parámetros y otros que pueden resultar de utilidad a la hora de caracterizar un ambiente ruidoso.


     4.1. NIVEL EQUIVALENTE CONTINUO.

    El Leq o Nivel Equivalente Continuo se define como el nivel de un ruido continuo que contiene la misma energía que el ruido medido, y consecuentemente también posee la misma capacidad de dañar el sistema auditivo.

    Una de las utilidades por tanto de este parámetro es poder comparar el riesgo de daño auditivo ante la exposición a diferentes tipos de ruido. Este parámetro es básico para cualquier medida de ruido y su definición se encuentra en la mayoría de las normas de medida de ruido y de la legislación actual sobre protección acústica. El Leq ponderado A se denota como LAeq.

    El LAeq se calcula a partir del valor cuadrático medio de la presión sonora ponderada A en un período de observación T = t2 - t1:


    Muchos equipos proporcionan el Leq cada ti seg. El Leq en un intervalo subdividido en un conjunto de intervalos, Variaciones de ti , se puede calcular como:


donde N es el número total de intervalos en los que se divide T y (LAeq)i es el nivel continuo equivalente ponderado A en el intervalo i-ésimo. Si todos los intervalos de muestreo son de la misma duración, Variación de ti = Variación de t, la ecuación anterior se simplifica:




    4.2. EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN SONORA.

    A partir de la definición del nivel equivalente continuo, la norma ISO 1999: 1990(E) -Acoustics: Determination of Occupational Noise Exposure and Estimation of Noise-Induced hearing impairment- (Acústica: Determinación de la exposición a ruido en el trabajo y estimación de las pérdidas auditivas) define una serie de magnitudes que se obtienen a partir de la consideración de que la jornada nominal laboral dura un período T = 8 horas. Estas definiciones se utilizan en la legislación actual sobre ruido industrial.

    El Nivel Diario Equivalente, LAeq,d definido en el Real Decreto 1316, y en la norma ISO 1999: 1990(E) como nivel de exposición sonora normalizado a 8 horas se calcula a partir de la ecuación:


donde Te es la duración efectiva de la jornada laboral y LAeq,Te el nivel equivalente continuo debido a la exposición durante Te horas.

    Durante la jornada laboral, un trabajador puede estar expuesto a diversos tipos de ruido. Cada uno de estos N tipos de ruido deberán ser evaluados separadamente y el nivel diario equivalente calculado como:


donde LAeq,Ti es el nivel continuo equivalente ponderado A resultante de la exposición a cada uno de los ruidos de duración Ti horas por día, y (LAeq,d)i es el nivel diario equivalente que resultaría si solo existiera dicho tipo de ruido. Te = T1 + T2 + ... + TN.

    Finalmente, el Nivel Semanal Equivalente se define como la media en decibelios de las exposiciones diarias, LAeq,di, de cada uno de los cinco días de la semana laboral:


    El Real Decreto 1316 establece que todo trabajador expuesto a un nivel diario equivalente superior a los 80 dBA deberá someterse a medidas especiales para evitar la degradación de su capacidad auditiva (aparición de sordera profesional). Básicamente, las técnicas a seguir en estos casos son: exploraciones audiométricas periódicas, utilización de equipos de protección personal, planificación de la jornada laboral (rotación de puestos de trabajo, para que un mismo empleado no esté siempre en un puesto excesivamente ruidoso). Además se han de tomar medidas especiales de control de ruido (encapsulados de máquinas, apantallamiento de zonas ruidosas, etc.).


     4.3. NIVELES PERCENTILES.

    Los Niveles Percentiles, Ln se definen como el nivel de presión sonora que es sobrepasado el n% del tiempo de observación. Los más utilizados son:

     • L10. Nivel sobrepasado solo durante el 10% del intervalo de observación. Es un descriptor del nivel de pico de la señal.

    • L50. Nivel sobrepasado durante la mitad del tiempo de medida. Utilizado para calcular algunos descriptores de ruido de tráfico.

    • L90. Indicativo de ruido de fondo de la señal.

    Estos niveles se calculan a partir de la función de distribución acumulada.


     4.4. NIVEL SONORO PROMEDIADO DÍA/NOCHE.

    Se trata de un índice que intenta reflejar que los ruidos son más molestos durante los períodos de descanso nocturnos que durante el día.


    El intervalo de observación de 24 horas, se divide en dos subintervalos y se penaliza el período nocturno. La definición de estos intervalos día/noche varía dependiendo de la legislación local. En el caso de Galicia, este intervalo está definido en la Ley de Protección Acústica, editada en el DOGA del 20 de Agosto de 1997.


     4.5. CURVAS DE VALORACIÓN NC.

    Además de los índices mencionados, existen una serie de curvas de valoración que permiten relacionar el espectro de ruido con la perturbación que introduce en el desarrollo de una actividad determinada. Para la determinación del índice, simplemente se compara el espectro de ruido medido en bandas de 1/1 octava con los valores de una serie de curvas normalizadas. El valor del índice en cuestión corresponderá con el de la curva inmediatamente superior al máximo nivel espectral del ruido.


     4.6. EL TIEMPO DE REVERBERACIÓN. ECUACIÓN DE SABINE.

    Uno de los parámetros que indiscutiblemente influyen de manera decisiva en muchos aspectos de la calidad acústica de una sala es la reverberación. Los desarrollos de la teoría estadística van en gran medida encaminados a explicar este fenómeno. Se define el Tiempo de Reverberación, T, como el tiempo que tarda la energía acústica en atenuarse 60 dB a partir del cese de la emisión de una fuente sonora dentro de una sala. En unidades naturales, la energía se habrá atenuado a la millonésima parte de su valor inicial.

    La Ecuación de Sabine proporciona un método para calcular de manera aproximada el tiempo de reverberación en una sala o recinto determinados:


    En la Ecuación de Sabine, T representa el tiempo de reverberación en segundos, V el volumen de la sala en cuestión en m3 y A el área de absorción equivalente en m2.

 

http://webs.uvigo.es/gcastro/PFC/Capitulo_uno_d.htm

COMENTARIOS:

La acustica es un sonido que se activa a traves del ruido por lo tanto tiene que haber varias reglas acerca del ruido ya que genera ruido auditivo o contaminacion ambiental por eso hay aparatos detectores de ruido asi como aparatos anti ruidos ya que pueden llegar a dañar tus oidos.

 

LOS LIMITES DE LA TEMPERATURA PARA LA VIDA

Los límites de temperatura para la vida

6 comentarios

avatar Leo Icaria 2 de mayo de 2007

Hombre de hieloLa temperatura es un factor clave para los seres vivos.

En un lugar determinado del planeta, existirá o no existirá vida, en función de muchas variables; pero la temperatura será siempre un factor limitante.

Los seres vivos ocupan una franja de temperaturas que oscila entre los -18ºC y los 50 ºC.

Por encima y por debajo de dichos límites se puede encontrar vida en estado latente. Considerando ésta, los márgenes quedan redefinidos entre los -200ºC y los 80ºC/110ºC.

Entre el día y la noche, así como a lo largo de las diferentes estaciones, se producen variaciones de temperatura. Dichas variaciones, especialmente en el medio aéreo, pueden llegar a ser muy importantes, dependiendo del lugar considerado

ACUSTICA

ACUSTICA (ciencia) (del griego akouein, ’oír’), término empleado en ocasiones para la ciencia que se ocupa del sonido en su conjunto. Generalmente suele usarse para referirse a la acústica arquitectónica, la rama especial de esta ciencia que trata de la construcción de zonas cerradas, de forma que se logre una buena audición de las palabras o la música.

La acústica de edificios es un aspecto del estudio del sonido que no se desarrolló hasta una época relativamente reciente. En el siglo I a.C., el arquitecto romano Vitrubio realizó algunas observaciones pertinentes sobre el tema y aventuró hipótesis ingeniosas en relación con la reverberación y la interferencia. Sin embargo, el primero en tratar en profundidad los aspectos científicos de este tema fue el físico estadounidense Joseph Henry, en 1856 y en 1900 su compatriota Wallace Sabine avanzó más en el estudio de la materia.

2. PROBLEMAS DE DISEÑO

El sonido se desplaza de forma muy distinta en interiores y al aire libre. En un gimnasio, por ejemplo, los bancos, las paredes y el techo hacen que las ondas sonoras reboten o reverberen. Al aire libre, el sonido parece menos intenso porque hay menos obstáculos que reflejen las ondas.

El diseño acústico tiene que tener en cuenta que, además de las peculiaridades fisiológicas del oído, en la audición intervienen también peculiaridades psicológicas. Por ejemplo, los sonidos no familiares parecen poco naturales. El sonido producido en una habitación normal se ve algo modificado por las reverberaciones debidas a las paredes y los muebles; por esta razón, un estudio de radio o televisión debe tener un grado de reverberación moderado para conseguir una reproducción natural del sonido. Para lograr las mejores cualidades acústicas, las salas deben diseñarse de forma que reflejen el sonido lo suficiente para proporcionar una calidad natural, sin que introduzcan una reverberación excesiva en ninguna frecuencia, sin que provoquen ecos no naturales en determinadas frecuencias y sin que produzcan interferencias o distorsiones no deseables.

El tiempo que necesita un sonido para disminuir su intensidad original un millón de veces se denomina tiempo de reverberación. Un tiempo de reverberación apreciable mejora el efecto acústico, especialmente para la música; en un auditorio, un sonido intenso debe oírse ligerísimamente durante uno o dos segundos después de que su fuente haya dejado de emitirlo. En una vivienda, es deseable un tiempo de reverberación más corto pero detectable.

3. MATERIALES

Para modificar las reverberaciones, el arquitecto cuenta con dos tipos de materiales para cubrir las superficies de una habitación: los que reflejan el sonido y los que lo absorben. Los materiales blandos como el corcho o el fieltro absorben la mayor parte del sonido que incide sobre ellos, aunque pueden reflejar algunos sonidos de baja frecuencia. Los materiales duros como la piedra o los metales reflejan casi todo el sonido que les llega. La acústica de un auditorio de grandes dimensiones puede ser muy distinta cuando está lleno y cuando está vacío: los asientos vacíos reflejan el sonido, mientras que el público lo absorbe.

En la mayoría de los casos, la acústica de una sala resulta satisfactoria si se logra un balance adecuado entre los materiales absorbentes y reflectantes de sonido. Frecuentemente pueden producirse ecos molestos en una sala cuyo tiempo de reverberación general es bueno si el techo, o una pared, tiene forma cóncava y es muy reflectante; en esos casos, es posible que el sonido se concentre en un punto determinado y haga que la acústica sea mala en esa zona. Igualmente, un pasillo estrecho entre dos paredes reflectantes paralelas puede atrapar el sonido por reflexiones repetidas y provocar ecos desagradables, aunque la absorción general sea suficiente. También hay que prestar atención a la eliminación de interferencias. Las interferencias se producen por la diferencia entre las distancias recorridas por el sonido directo y el sonido reflejado, y produce las llamadas zonas muertas, donde ciertas gamas de frecuencia quedan eliminadas. La reproducción de sonido captado por micrófonos también exige la eliminación de ecos e interferencias.

4. AISLAMIENTO

Otro aspecto importante de la acústica de una sala es el aislamiento de los sonidos no deseados. Esto se logra sellando cuidadosamente cualquier rendija que pueda dejar pasar el sonido, empleando paredes gruesas y construyendo varios tabiques no unidos y separados por cámaras de aire.

Para evaluar las propiedades acústicas de las salas y los materiales, los científicos emplean instrumentos como las cámaras anecoicas o los medidores de nivel de sonido. La cámara anecoica es una habitación libre de ecos y reverberaciones, en la que todo el sonido es absorbido por pirámides de fibra de vidrio colocadas en la superficie de las paredes y el techo. Un medidor de nivel de sonido mide la sensación sonora o intensidad fisiológica, que no es proporcional a la intensidad física (flujo de energía por unidad de tiempo). El medidor expresa el resultado en decibelios (dB), una unidad logarítmica que se define a partir de cierta intensidad física umbral, I0, de tal forma que el número de decibelios de un sonido de intensidad I es: nº dB = 10 lg (I/I0). En una vivienda tranquila, un medidor de sonido marcaría unos 38 dB; una conversación normal aumentaría el valor hasta unos 70 dB; una alarma antiaérea puede alcanzar unos 150 dB; un avión a reacción, unos 120 dB. Cuando la intensidad física de un sonido se duplica, la sensación sonora aumenta en unos 3 dB; cuando se cuadruplica, en unos 6 dB,... Los niveles de volumen, que dependen subjetivamente del oyente, se miden en unidades llamadas sonios y fonios.

 

http://www.arquitectuba.com.ar

 



En este tema nos damos cuenta que la acústica se mide en decibelios y que se puede diseñar el hogar  de manera que los altos ruidos del exterior queden aislados para que  no afecten nuestros oídos cuando nos encontramos dentro de la casa en cualquier habitación.

TEMPERATURA

  • TEMPERATURA    La temperatura es la medida de la cantidad de energía térmica poseída por un objeto.

 

  • Galileo desarrolló el primero instrumento para medir la temperatura, fue refinado y calibrado por científicos subsiguientes.

 

  • Las escalas Fahrenheit, Celsius y Kelvin son tres diferentes sistemas para la medición de energía térmica (temperatura) basada en diferentes referencias.

 

Medir la temperatura es relativamente un concepto nuevo. Los primeros científicos entendían la diferencia entre ’frío’ y ’caliente’, pero no tenían un método para cuantificar los diferentes grados de calor hasta el siglo XVII. En 1597, el astrónomo Italiano Galileo Galilei inventó un simple termoscopio de agua, un artificio que consiste en un largo tubo de cristal invertido en una jarra sellada que contenía agua y aire. Cuando la jarra era calentada, el aire se expandía y empujaba hacia arriba el líquido en el tubo. El nivel del agua en el tubo podía ser comparado a diferentes temperaturas para mostrar los cambios relativos cuando se añadía o se retiraba calor, pero el termoscopio no permitía cuantificar la temperatura fácilmente.

Varios años después, el físico e inventor Italiano Santorio Santorio mejoró el diseño de Galileo añadiendo una escala numérica al termoscopio. Estos primeros termoscopios dieron paso al desarrollo de los termómetros llenos de líquido comúnmente usados hoy en día. Los termómetros modernos funcionan sobre la base de la tendencia de algunos líquidos a expandirse cuándo se calientan. Cuando el fluido dentro del termómetro absorbe calor, se expande, ocupando un volumen mayor y forzando la subida del nivel del fluido dentro del tubo. Cuando el fluido se enfría, se contrae, ocupando un volumen menor y causando la caída del nivel del fluido.

La temperatura es la medida de la cantidad de energía de un objeto (Ver la lección sobre Energía para saber más sobre este concepto). Ya que la temperatura es una medida relativa, las escalas que se basan en puntos de referencia deben ser usadas para medir la temperatura con precisión. Hay tres escalas comúnmente usadas actualmente para medir la temperatura: la escala Fahrenheit (°F), la escala Celsius (°C), y la escala Kelvin (K). Cada una de estas escalas usa una serie de divisiones basadas en diferentes puntos de referencia tal como se describe enseguida.

Fahrenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) fue un físico alemán que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en 1714. La escala de temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724. Originalmente, Fahrenheit estableció una escala en la que la temperatura de una mezcla de hielo-agua-sal estaba fijada a 0 grados. La temperatura de una mezcla de hielo-agua (sin sal) estaba fijada a 30 grados y la temperatura del cuerpo humano a 96 grados. Usando esta escala, Fahrenheit midió la temperatura del agua hirviendo a 212°F en su propia escala. Más tarde, Fahrenheit ajustó el punto de congelamiento del agua hirviendo de 30°F a 32°F, haciendo que el intervalo entre el punto de ebullición y el de congelamiento del agua fuera de 180 grados (y haciendo que la temperatura del cuerpo fuese la familiar de 98.6°F). Hoy en día, la escala Fahrenheit sigue siendo comúnmente usada en Estados Unidos.

Celsius

Anders Celsius (1701-1744) fue un astrónomo suizo que inventó la escala centígrada en 1742. Celsius escogió el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua como sus dos temperaturas de referencia para dar con un método simple y consistente de un termómetro de calibración. Celsius dividió la diferencia en la temperatura entre el punto de congelamiento y de ebullición del agua en 100 grados (de ahí el nombre centi, que quiere decir cien, y grado). Después de la muerte de Celsius, la escala centigrada fue llamanda escala Celsius y el punto de congelamiento del agua se fijo en 0°C y el punto de ebullición del agua en 100°C. La escala Celsius toma precedencia sobre la escala Fahrenheit en la investigación científica porque es más compatible con el formato basado en los decimales del Sistema Internacional (SI) del sistema métrico. Además, la escala de temperatura Celsius es comúnmente usada en la mayoría de paises en el mundo, aparte de Estados Unidos.

Kelvin

La tercera escala para medir la temperatura es comúnmente llamada Kelvin (K). Lord William Kelvin (1824-1907) fue un físico Escosés que inventó la escala en 1854. La escala Kelvin está basada en la idea del cero absoluto, la temperatura teóretica en la que todo el movimiento molecular se para y no se puede detectar ninguna energía (ver la Lección de Movimiento). En teoría, el punto cero de la escala Kelvin es la temperatura más baja que existe en el universo: -273.15ºC. La escala Kelvin usa la misma unidad de división que la escala Celsius. Sin embargo vuelve a colocar el punto zero en el cero absoluto: -273.15ºC. Es así que el punto de congelamiento del agua es 273.15 Kelvins (las graduaciones son llamadas Kelvins en la escala y no usa ni el término grado ni el símbolo º) y 373.15 K es el punto de ebullición del agua. La escala Kelvin, como la escala Celsius, es una unidad de medida estandard del SI, usada comúnmente en las medidas científicas. Puesto que no hay números negativos en la escala Kelvin (porque teóricamente nada puede ser más frío que el cero absoluto), es muy conveniente usar la escala Kelvin en la investigación científica cuando se mide temperatura extremadamente baja.

Nos damos cuenta de la importancia de los instrumentos de medición que inventaron estas personas y que en la actualidad son de gran ayuda para medir la temperatura en las tres diferentes escalas.

 

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.

TEMPERATURA

  • TEMPERATURA    La temperatura es la medida de la cantidad de energía térmica poseída por un objeto.

 

  • Galileo desarrolló el primero instrumento para medir la temperatura, fue refinado y calibrado por científicos subsiguientes.

 

  • Las escalas Fahrenheit, Celsius y Kelvin son tres diferentes sistemas para la medición de energía térmica (temperatura) basada en diferentes referencias.

 

Medir la temperatura es relativamente un concepto nuevo. Los primeros científicos entendían la diferencia entre ’frío’ y ’caliente’, pero no tenían un método para cuantificar los diferentes grados de calor hasta el siglo XVII. En 1597, el astrónomo Italiano Galileo Galilei inventó un simple termoscopio de agua, un artificio que consiste en un largo tubo de cristal invertido en una jarra sellada que contenía agua y aire. Cuando la jarra era calentada, el aire se expandía y empujaba hacia arriba el líquido en el tubo. El nivel del agua en el tubo podía ser comparado a diferentes temperaturas para mostrar los cambios relativos cuando se añadía o se retiraba calor, pero el termoscopio no permitía cuantificar la temperatura fácilmente.

Varios años después, el físico e inventor Italiano Santorio Santorio mejoró el diseño de Galileo añadiendo una escala numérica al termoscopio. Estos primeros termoscopios dieron paso al desarrollo de los termómetros llenos de líquido comúnmente usados hoy en día. Los termómetros modernos funcionan sobre la base de la tendencia de algunos líquidos a expandirse cuándo se calientan. Cuando el fluido dentro del termómetro absorbe calor, se expande, ocupando un volumen mayor y forzando la subida del nivel del fluido dentro del tubo. Cuando el fluido se enfría, se contrae, ocupando un volumen menor y causando la caída del nivel del fluido.

La temperatura es la medida de la cantidad de energía de un objeto (Ver la lección sobre Energía para saber más sobre este concepto). Ya que la temperatura es una medida relativa, las escalas que se basan en puntos de referencia deben ser usadas para medir la temperatura con precisión. Hay tres escalas comúnmente usadas actualmente para medir la temperatura: la escala Fahrenheit (°F), la escala Celsius (°C), y la escala Kelvin (K). Cada una de estas escalas usa una serie de divisiones basadas en diferentes puntos de referencia tal como se describe enseguida.

Fahrenheit

Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736) fue un físico alemán que inventó el termómetro de alcohol en 1709 y el termómetro de mercurio en 1714. La escala de temperatura Fahrenheit fue desarrollada en 1724. Originalmente, Fahrenheit estableció una escala en la que la temperatura de una mezcla de hielo-agua-sal estaba fijada a 0 grados. La temperatura de una mezcla de hielo-agua (sin sal) estaba fijada a 30 grados y la temperatura del cuerpo humano a 96 grados. Usando esta escala, Fahrenheit midió la temperatura del agua hirviendo a 212°F en su propia escala. Más tarde, Fahrenheit ajustó el punto de congelamiento del agua hirviendo de 30°F a 32°F, haciendo que el intervalo entre el punto de ebullición y el de congelamiento del agua fuera de 180 grados (y haciendo que la temperatura del cuerpo fuese la familiar de 98.6°F). Hoy en día, la escala Fahrenheit sigue siendo comúnmente usada en Estados Unidos.

Celsius

Anders Celsius (1701-1744) fue un astrónomo suizo que inventó la escala centígrada en 1742. Celsius escogió el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua como sus dos temperaturas de referencia para dar con un método simple y consistente de un termómetro de calibración. Celsius dividió la diferencia en la temperatura entre el punto de congelamiento y de ebullición del agua en 100 grados (de ahí el nombre centi, que quiere decir cien, y grado). Después de la muerte de Celsius, la escala centigrada fue llamanda escala Celsius y el punto de congelamiento del agua se fijo en 0°C y el punto de ebullición del agua en 100°C. La escala Celsius toma precedencia sobre la escala Fahrenheit en la investigación científica porque es más compatible con el formato basado en los decimales del Sistema Internacional (SI) del sistema métrico. Además, la escala de temperatura Celsius es comúnmente usada en la mayoría de paises en el mundo, aparte de Estados Unidos.

Kelvin

La tercera escala para medir la temperatura es comúnmente llamada Kelvin (K). Lord William Kelvin (1824-1907) fue un físico Escosés que inventó la escala en 1854. La escala Kelvin está basada en la idea del cero absoluto, la temperatura teóretica en la que todo el movimiento molecular se para y no se puede detectar ninguna energía (ver la Lección de Movimiento). En teoría, el punto cero de la escala Kelvin es la temperatura más baja que existe en el universo: -273.15ºC. La escala Kelvin usa la misma unidad de división que la escala Celsius. Sin embargo vuelve a colocar el punto zero en el cero absoluto: -273.15ºC. Es así que el punto de congelamiento del agua es 273.15 Kelvins (las graduaciones son llamadas Kelvins en la escala y no usa ni el término grado ni el símbolo º) y 373.15 K es el punto de ebullición del agua. La escala Kelvin, como la escala Celsius, es una unidad de medida estandard del SI, usada comúnmente en las medidas científicas. Puesto que no hay números negativos en la escala Kelvin (porque teóricamente nada puede ser más frío que el cero absoluto), es muy conveniente usar la escala Kelvin en la investigación científica cuando se mide temperatura extremadamente baja.

Nos damos cuenta de la importancia de los instrumentos de medición que inventaron estas personas y que en la actualidad son de gran ayuda para medir la temperatura en las tres diferentes escalas.

 

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.

ACUSTICA

ACUSTICA (ciencia) (del griego akouein, ’oír’), término empleado en ocasiones para la ciencia que se ocupa del sonido en su conjunto. Generalmente suele usarse para referirse a la acústica arquitectónica, la rama especial de esta ciencia que trata de la construcción de zonas cerradas, de forma que se logre una buena audición de las palabras o la música.

La acústica de edificios es un aspecto del estudio del sonido que no se desarrolló hasta una época relativamente reciente. En el siglo I a.C., el arquitecto romano Vitrubio realizó algunas observaciones pertinentes sobre el tema y aventuró hipótesis ingeniosas en relación con la reverberación y la interferencia. Sin embargo, el primero en tratar en profundidad los aspectos científicos de este tema fue el físico estadounidense Joseph Henry, en 1856 y en 1900 su compatriota Wallace Sabine avanzó más en el estudio de la materia.

2. PROBLEMAS DE DISEÑO

El sonido se desplaza de forma muy distinta en interiores y al aire libre. En un gimnasio, por ejemplo, los bancos, las paredes y el techo hacen que las ondas sonoras reboten o reverberen. Al aire libre, el sonido parece menos intenso porque hay menos obstáculos que reflejen las ondas.

El diseño acústico tiene que tener en cuenta que, además de las peculiaridades fisiológicas del oído, en la audición intervienen también peculiaridades psicológicas. Por ejemplo, los sonidos no familiares parecen poco naturales. El sonido producido en una habitación normal se ve algo modificado por las reverberaciones debidas a las paredes y los muebles; por esta razón, un estudio de radio o televisión debe tener un grado de reverberación moderado para conseguir una reproducción natural del sonido. Para lograr las mejores cualidades acústicas, las salas deben diseñarse de forma que reflejen el sonido lo suficiente para proporcionar una calidad natural, sin que introduzcan una reverberación excesiva en ninguna frecuencia, sin que provoquen ecos no naturales en determinadas frecuencias y sin que produzcan interferencias o distorsiones no deseables.

El tiempo que necesita un sonido para disminuir su intensidad original un millón de veces se denomina tiempo de reverberación. Un tiempo de reverberación apreciable mejora el efecto acústico, especialmente para la música; en un auditorio, un sonido intenso debe oírse ligerísimamente durante uno o dos segundos después de que su fuente haya dejado de emitirlo. En una vivienda, es deseable un tiempo de reverberación más corto pero detectable.

3. MATERIALES

Para modificar las reverberaciones, el arquitecto cuenta con dos tipos de materiales para cubrir las superficies de una habitación: los que reflejan el sonido y los que lo absorben. Los materiales blandos como el corcho o el fieltro absorben la mayor parte del sonido que incide sobre ellos, aunque pueden reflejar algunos sonidos de baja frecuencia. Los materiales duros como la piedra o los metales reflejan casi todo el sonido que les llega. La acústica de un auditorio de grandes dimensiones puede ser muy distinta cuando está lleno y cuando está vacío: los asientos vacíos reflejan el sonido, mientras que el público lo absorbe.

En la mayoría de los casos, la acústica de una sala resulta satisfactoria si se logra un balance adecuado entre los materiales absorbentes y reflectantes de sonido. Frecuentemente pueden producirse ecos molestos en una sala cuyo tiempo de reverberación general es bueno si el techo, o una pared, tiene forma cóncava y es muy reflectante; en esos casos, es posible que el sonido se concentre en un punto determinado y haga que la acústica sea mala en esa zona. Igualmente, un pasillo estrecho entre dos paredes reflectantes paralelas puede atrapar el sonido por reflexiones repetidas y provocar ecos desagradables, aunque la absorción general sea suficiente. También hay que prestar atención a la eliminación de interferencias. Las interferencias se producen por la diferencia entre las distancias recorridas por el sonido directo y el sonido reflejado, y produce las llamadas zonas muertas, donde ciertas gamas de frecuencia quedan eliminadas. La reproducción de sonido captado por micrófonos también exige la eliminación de ecos e interferencias.

4. AISLAMIENTO

Otro aspecto importante de la acústica de una sala es el aislamiento de los sonidos no deseados. Esto se logra sellando cuidadosamente cualquier rendija que pueda dejar pasar el sonido, empleando paredes gruesas y construyendo varios tabiques no unidos y separados por cámaras de aire.

Para evaluar las propiedades acústicas de las salas y los materiales, los científicos emplean instrumentos como las cámaras anecoicas o los medidores de nivel de sonido. La cámara anecoica es una habitación libre de ecos y reverberaciones, en la que todo el sonido es absorbido por pirámides de fibra de vidrio colocadas en la superficie de las paredes y el techo. Un medidor de nivel de sonido mide la sensación sonora o intensidad fisiológica, que no es proporcional a la intensidad física (flujo de energía por unidad de tiempo). El medidor expresa el resultado en decibelios (dB), una unidad logarítmica que se define a partir de cierta intensidad física umbral, I0, de tal forma que el número de decibelios de un sonido de intensidad I es: nº dB = 10 lg (I/I0). En una vivienda tranquila, un medidor de sonido marcaría unos 38 dB; una conversación normal aumentaría el valor hasta unos 70 dB; una alarma antiaérea puede alcanzar unos 150 dB; un avión a reacción, unos 120 dB. Cuando la intensidad física de un sonido se duplica, la sensación sonora aumenta en unos 3 dB; cuando se cuadruplica, en unos 6 dB,... Los niveles de volumen, que dependen subjetivamente del oyente, se miden en unidades llamadas sonios y fonios.

 

http://www.arquitectuba.com.ar

 



En este tema nos damos cuenta que la acústica se mide en decibelios y que se puede diseñar el hogar  de manera que los altos ruidos del exterior queden aislados para que  no afecten nuestros oídos cuando nos encontramos dentro de la casa en cualquier habitación.

Temperatura

Temperatura

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" tendrá una temperatura mayor, y si fuere frío tendrá una temperatura menor.

Físicamente es una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido trasnacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida que es mayor la energía sensible de un sistema, se observa que está más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.

 En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido.

 En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos tras racionales de sus partículas (para los gases multi atómicos los movimientos rotacional y vibraciones deben tomarse en cuenta también).

 Se puede definir la temperatura como la cuantificador de la actividad molecular de la materia.

 Medición de la Temperatura

El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente. Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólidolíquidogaseosoplasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.

La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor "cero kelvin" (0 K) al "cero absoluto", y se gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius (antes llamada centígrada); y, en mucha menor medida, y prácticamente sólo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada únicamente en Estados Unidos, y sólo en algunos campos de la ingeniería.

 

Escalas de Temperatura

 http://www.how-to-study.com/study-skills/es/matematicas/65/escalas-de-temperatura/

A temperatura es el nivel de calor en un gas, líquido, o sólido. Tres escalas sirven comúnmente para medir la temperatura. Las escalas de Celsius y de Fahrenheit son las más comunes. La escala de Kelvin es primordialmente usada en experimentos científicos.

 

Escala Celsius

La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).

Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).

Escala de Kelvin

La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).

 

Cómo Convertir Temperaturas

A veces hay que convertir la temperatura de una escala a otra. A continuación encontrará cómo hacer esto.

  1. Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.
  2. Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
  3. Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15
  4. Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
  5. Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
  6. Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8 (K – 273.15) + 32. 

Comparación entre Temperaturas

A continuación encontrará algunas comparaciones comunes entre temperaturas de las escalas Celsius y Fahrenheit.

TEMPERATURA

ºC

ºF

Punto Ebullición Agua

100

212

Punto Congelación Agua

0

32

Temperatura Corporal Promedio del Cuerpo Humano

37

98.6

Temperatura ambiente confortable

20 to 25

68 to 77

Usted probablemente hace referencia a la temperatura todos los días. Asegúrese de estar usando la escala correcta.

 

Temperatura seca

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura

Se le llama temperatura seca del aire de un entorno (o más sencillamente: temperatura seca) a la temperatura del aire, prescindiendo de la radiación calorífica de los objetos que rodean ese ambiente concreto, y de los efectos de la humedad relativa y de los movimientos de aire. Se puede obtener con el termómetro de mercurio, respecto a cuyo bulbo, reflectante y de color blanco brillante, se puede suponer razonablemente que no absorbe radiación.

 

Temperatura radiante

La temperatura radiante tiene en cuenta el calor emitido por radiación de los elementos del entorno.Se toma con un termómetro de bulbo, que tiene el depósito de mercurio encerrado en una esfera o bulbo metálico de color negro, para asemejarlo lo más posible a un cuerpo negro y así absorber la máxima radiación. Para anular en lo posible el efecto de la temperatura del aire, el bulbo negro se aísla en otro bulbo que se fue hecho al vacío.

Las medidas se pueden tomar bajo el sol o bajo sombra. En el primer caso se tendrá en cuenta la radiación solar, y se dará una temperatura bastante más elevada.

También sirve para dar una idea de la sensación térmica.

 La temperatura de bulbo negro hace una función parecida, dando la combinación de la temperatura radiante y la ambiental.

Temperatura húmeda 

Temperatura de bulbo húmedo o temperatura húmeda, es la temperatura que da un termómetro bajo sombra, con el bulbo envuelto en una mecha de algodón húmedo bajo una corriente de aire. La corriente de aire se produce mediante un pequeño ventilador o poniendo el termómetro en un molinete y haciéndolo girar. Al evaporarse el agua, absorbe calor rebajando la temperatura, efecto que reflejará el termómetro. Cuanto menor sea la humedad relativa del ambiente, más rápidamente se evaporará el agua que empapa el paño. Este tipo de medición se utiliza para dar una idea de la sensación térmica, o en los psicrómetros para calcular la humedad relativa y la temperatura del punto de rocío.

 

Comentario:

Me intereso los cambios que puede haber en los diferentes cuerpos como se mide la temperatura y sus escalas, pero lo que me enfada son las formulas de cómo convertir la temperatura ya que es algo que no creo que utilizar en un futuro y mucho menos creo que me las pueda aprender

Pero lo que si me intereso es saber la definición de la temperatura seca, temperatura radiante y temperatura húmeda ya que es algo con lo que convivo diariamente porque me gusta revisar el pronóstico del clima.