Acústica es un área de estudio en Física que estudia todos los aspectos relacionados con las ondas mecánicas, tales como sonar, ultrasonidos y vibraciones que se propagan en medios sólidos, líquidos y gaseosos. Se centra en el estudio de fenómenos como la propagación, reflexión, absorción e interferencia entre ondas sonoras.
Vea también: Clasificación de olas: tipos, formas de propagación y características.
Sonar
O sonares una onda mecanica y, por esta razón, solo es capaz de propagarse en medios materiales, como aire, agua o metales. LA la propagación del sonido es tridimensional, es una onda de sonido se propaga de forma circular en un medio homogéneo, cubriendo distancias iguales en todas las direcciones. Además, el sonido es un onda transversal, es decir, las ondas sonoras viajan en la misma dirección que la perturbación que las originó.
Tú sonidosaudible por los humanos caen dentro de un rango de frecuencias llamado el espectro audible. Estas frecuencias se distribuyen, en promedio,
entre 20 Hz y 20.000 Hz. Los sonidos de frecuencias inferiores a 20 Hz se denominan infrasonidos, mientras que los sonidos con una frecuencia superior a 800 Hz se conocen como ultrasonido.La detección de ultrasonido e infrasonido Se utiliza en un gran número de tecnologías y las aplicaciones son muchas:
detección de terremotos;
realización de exámenes;
estudio de estructuras subterráneas, etc.
LA velocidadenpropagación de las ondas sonoras es unacaracterística intermedia donde viajan estas ondas. Dicha característica depende de factores como la densidad, la temperatura y la elasticidad del medio. Generalmente, las ondas sonoras viajan más rápido en medios sólidos como los metales.
Vea también: 5 cosas que debes saber sobre las ondas sonoras
Fórmulas acústicas
A fórmulas acústicas Se utilizan para calcular características del sonido como velocidad de propagación, frecuencia, longitud de onda, intensidad del sonido, etc. ¡Mira los principales a continuación!
v - velocidad del sonido (m / s)
λ - longitud de onda (m)
F - frecuencia (Hz)
La siguiente fórmula se utiliza para determinar el nivel de intensidad sonora del sonido en decibelios:
I0 - umbral de audición humana (10-12 W / m²)
I - intensidad del sonido (W / m²)
La siguiente fórmula se utiliza para calcular la frecuencia aparente cuando una fuente de sonido se mueve en relación con un observador:
F - frecuencia aparente (Hz)
F0 - frecuencia de la fuente de transmisión (Hz)
vs - velocidad del sonido (m / s)
vF - velocidad de la fuente de sonido (m / s)
vMETRO - velocidad media (m / s)
Acústica y música
La acústica tiene aplicaciones directas en la música, y una de ellas es el estudio de los armónicos en cuerdas y tubos de sonido, utilizados en la mayoría de instrumentos musicales. ¿Quieres saber más sobre el tema? Accede a nuestro texto específico: Física en iinstrumentos musicales.
Vea también: Características fisiológicas del sonido: intensidad, timbre y tono
Ejercicios resueltos de acústica
Pregunta 1 -El fenómeno que se produce por el hecho de que las ondas sonoras sufren un cambio aparente de frecuencia debido al movimiento relativo entre la fuente emisora y el observador se denomina:
a) difracción.
b) Efecto Doppler.
c) Efecto Tindall.
d) polarización.
Resolución:
El fenómeno que causa el cambio aparente en la frecuencia de onda se conoce como efecto Doppler, entonces la alternativa correcta es la letra b.
Pregunta 2 - El "volumen" del sonido es en realidad la intensidad de las ondas sonoras, es decir, la cantidad de energía transmitida por el sonido cada segundo, cada metro cuadrado. Marque la alternativa que presenta la unidad de medida correspondiente a la intensidad del sonido.
a) m / s
b) m³
c) kg.m / s²
d) W / m²
Resolución:
Como se indica en la declaración, la intensidad del sonido es la potencia por metro cuadrado, por lo que la alternativa correcta es la letra D.
Por Rafael Hellerbrock
Profesor de física