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La Física del
Sonido
Qué produce el sonido?
El sonido se produce cuando algo vibra.

La vibración perturba el
aire a su alrededor

Esto causa cambios en la
presión.

Estos cambios de presión
se propagan constituyendo
ondas de sonido.
Tipos de ondas
Las ondas sonoras son longitudinales.
No todas las ondas son longitudinales: las ondas en
la superficie del agua generadas al tirar una piedra
son transversales
Ejemplos de ondas
desplazamiento
Transversales
Desplazamiento
Dirección de la
onda
Dirección de la onda
Longitudinales
Dirección de la
onda
desplazamiento
Características del sonido
•Se propaga en un medio material (aire, agua, gases)
v= f

•Amplitud, frecuencia, velocidad (aire
agua
1200 m/s)
340 m/s,
Las tres componentes del
sonido son:
• Tono o altura: cuán grave o agudo es
• Intensidad: cuánto volumen tiene
• Timbre: cuál es su tonalidad
Tono
Frecuencia
• Es el número de repeticiones (o ciclos) por unidad de
tiempo.
de Presión
Variaciones
•Se mide en Hertz (1 Hz es un ciclo por segundo).
Tiempo
Baja frecuencia
(sonido grave)
Alta frecuencia
(sonido agudo)
Frecuencias audibles


Cuando la frecuencia
del sonido se duplica
decimos que estamos
en una octava superior
Podemos oir en un
rango de 10 octavas.
50 Hz- 20 KHz
50 Hz- 8 KHz
100 Hz- 60 KHz
60 Hz- 45KHz
1Hz- 20 KHz
200Hz- 150 KHz
Presión
Volumen
Intensidad
Esta relacionada
con la amplitud
Tiempo
Los humanos no perciben la
intensidad linealmente


Para percibir un sonido como dos veces más intenso su
intensidad debe ser 10 veces mayor.
La intensidad de sonido percibida se mide en escala
logarítmica usando una unidad llamada decibel. (dB)
Decibeles
Energía
Intensidad=
Area * unidad de tiempo
Umbral de audición : 10
-11
Un sonido 10 veces más intenso 10
W/m
-10
Un sonido 100 veces más intenso 10
-12
W/m
2
tiene 10
W/m
-9
Un sonido 1000 veces más intenso 10
2
2
tiene 20
W/m
2
Un sonido 10.000.000.000.000.000 veces más intenso 10
dB
2
dB
tiene 30
W/m
2
dB
tiene 160
dB
Ejemplos de intensidad
Situación
Intensidad (en dB)
Susurro, bilbioteca
30 dB (muy silencioso)
conversación normal
60 dB (intrusivo)
fábrica
85 dB (molesto)
equipo de música a máximo volumen, camión
recolector, petardos
100 dB (muy fuerte- daño auditivo con más de
8 hs.)
el cuerpo comienza a sentir vibraciones en
bajas frecuencias
116dB (extremadamente fuerte)
primera fila en concierto de Rock, despegue de
jets (60 mts) bocina de auto (1 mt)
120- 130 dB (máximo esfuerzo vocal)
Zona de lanzamiento de cohetes (sin
protección auditiva)
140 dB DAÑO EXTREMO A CUALQUIER
FRECUENCIA Y TIEMPO
Timbre
forma de onda
El timbre depende de la forma de la onda sonora. Es lo que
distingue un instrumento de otro.
Las ondas sonoras son periódicas pero pueden tener
distintas formas. Estas formas se logran por superposición de
ondas sinusoidales. A la frecuencia más baja se la llama
fundamental y a las más altas armónicos.
Por qué oímos lo que oímos?
Las ondas de sonido
causan cambios de
presión sobre nuestro
conducto auditivo
enviando impulsos
nerviosos al cerebro
Esquema del oído
Oído externo
Oído medio
Oído interno
Instrumentos musicales
Un instrumento musical es un sistema para
producir tonos placenteros (cultural).
Consiste en la combinación de uno o más
sistemas resonantes capaces de producir uno
o más tonos y de los medios para excitar estos
sistemas que están bajo el control de sus
intérpretes.
Clasificación de los
instrumentos
Cuerda
El cuerpo sonoro es una cuerda musical.
Viento
El sonido es producido mediante la excitación de
una masa de aire.
Percusión
El sonido es producido mediante la percusión directa
o indirecta.
Eléctricos
El sonido es generado mediante la electricidad.
Instrumentos de cuerda
El tono de una nota depende de:
-La longitud de la cuerda (cuanto mas larga mas
grave)
-El grosor de la cuerda: Una cuerda gruesa vibra
mas lentamente que una delgada, y produce una
nota mas grave
-Tensión de la cuerda: Cuanto mayor es mayor
rapidez y por tanto producirá una nota mas aguda
CAJA DE RESONANCIA
Clasificación de los
instrumentos de cuerda
De cuerda frotada
De cuerda percutida
De cuerda pulsada
Instrumentos de viento
Los instrumentos de viento son aquellos que contienen un
volumen gaseoso capaz de producir sonido al ser
convenientemente excitado.
•Perforar sobre sus paredes orificios de tamaño y posición
convenientes. Los orificios se controlan mediante los dedos o
mediante claves (llamados de madera).
•Variar su longitud real mediante porciones del tubo que se conectan
al tubo principal. Se utilizan tres procedimientos: la vara, las válvulas
rotatorias y los pistones (llamados de metal).
trompeta
trombón
saxofón
Instrumentos de percusión
Los instrumentos de percusión son aquellos que
producen sonido cuando son excitados por
percusión.
Entonación
definida
Instrumentos electrónicos
El sonido, que se produce en algún
generador natural, se amplifica utilizando
la electricidad.
Con amplificación
eléctrica
La electricidad produce la vibración inicial, Sintetizadores
la amplificación final y también produce
las notas.
La voz humana
La voz humana es producida en la laringe, cuya
parte esencial, la glotis, constituye el verdadero
órgano de fonación humano. El aire procedente
de los pulmones, es forzado durante la
espiración a través de la glotis, haciendo vibrar
los dos pares de cuerdas vocales, que se
asemejan a dos lengüetas dobles
membranáceas. Las cavidades de la cabeza,
relacionadas con el sistema respiratorio y
nasofaríngeo, actúan como resonadores.
Bibliografía
goya.eis.uva.es/presentaciones2/Instrumentos%20musicales-Eduardo%20Agenjo.ppt ,
UNIVERSIDAD DE VALLADOLID
www.physics.odu.edu/hyde/Teaching/Fall04/Lectures/Phys332_Wk1.ppt OLD DOMINUM
UNIVERSITY
http://faculty.washington.edu/chudler/facts.html UNIVERSITY OF WASHINGTON
www.tzemach.org/music/powerpoint/physics_of_sound.ppt
http://www.elementos.buap.mx/num44/htm/11.htm
www.physics.ubc.ca/~outreach/phys420/p420_06/Newton%20Lo/Sound.ppt
UNIVERSITY OF BRITISH COLUMBIA
http://www.lpi.tel.uva.es/~nacho/docencia/ing_ond_1/trabajos_05_06/io2/public_html/vient
o/clasificacion_viento.html
http://faculty.washington.edu/chudler/facts.html
http://www.elephantvoices.org/index.php?topic=how_comm
http://makeitlouder.com/Decibel%20Level%20Chart.txt
http://www.glenbrook.k12.il.us/gbssci/Phys/Class/sound/u11l2b.html
http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/~acustica/comite/niveles.htm
http://www.lsu.edu/deafness/HearingRange.html