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Clase
El sonido
PPTCCO002CB32-A17V1
Resumen de la clase anterior
ONDAS
Se clasifican según
Poseen
Mecánicas
Amplitud
Electromagnéticas
Longitud
de onda
Naturaleza
Dirección de
oscilación de
las partículas
Longitudinales
Periodo
Transversales
Frecuencia
Sentido de
propagación
Viajeras
Estacionarias
Armónicos
Rapidez de
propagación
Características
Aprendizajes esperados
•
Reconocer el sonido como una onda.
•
Reconocer las características del sonido y su relación con las
características de la onda sonora.
•
Reconocer la diferencia entre sonido y ruido.
•
Comprender el efecto Doppler.
•
Reconocer, de forma básica, la anatomía y fisiología del oído.
•
Aplicar los conceptos vistos a la resolución de problemas.
Pregunta oficial PSU
Cuando se escucha el sonido que emite la sirena de una ambulancia en reposo, el
tono del sonido que se percibe es diferente al que se oye cuando la ambulancia se
aleja. ¿Cuál de las siguientes opciones permite explicar este fenómeno?
A) La intensidad del sonido emitido por la sirena alejándose disminuye
progresivamente.
B) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más
lentamente.
C) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más
rápidamente.
D) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más juntos.
E) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más
separados.
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común.
Cap. 5
1. El sonido y sus características
2. El efecto Doppler
Págs.: 131 – 140
3. Sonido y ruido
4. Anatomía y fisiología del oído
1. El sonido y sus características
1.1 Definición
El sonido es una onda que se propaga por un medio (sólido, líquido o
gaseoso) cuyas partículas tienen la capacidad de vibrar (medio elástico).
• Es una onda mecánica y longitudinal.
• Todo sonido es producido por un objeto material que vibra.
Ejemplo: ¿cómo genera el sonido un diapasón?
Las partículas del aire transmiten la vibración
El brazo del diapasón vibra
El sonido viaja hasta nuestro oído
1. El sonido y sus características
1.2 Espectro sonoro
Los sonidos pueden ser clasificados según su frecuencia de la siguiente
forma:
1. El sonido y sus características
1.3 Características del sonido
Nos permiten diferenciar un sonido de otro.
El sonido posee tres características:
- Volumen o intensidad
- Tono o altura
- Timbre
Cada una de estas características se relaciona con una característica
de la onda sonora.
1. El sonido y sus características
1.3 Características del sonido
1) Volumen o intensidad: Está relacionado con la energía que la onda
sonora transporta y, por lo tanto, con la amplitud de la onda.
Se mide en una unidad llamada decibel (dB)
Intensidad de los sonidos en [dB]
1. El sonido y sus características
1.3 Características del sonido
2) Tono o altura: Es una característica que está relacionada con la
frecuencia de la onda sonora.
Las frecuencias bajas (vibraciones lentas) producen sonidos graves.
Las frecuencias altas (vibraciones rápidas) producen sonidos agudos.
Dos sonidos de igual intensidad,
pero de distinto tono.
1. El sonido y sus características
1.3 Características del sonido
3) Timbre: Es una característica del sonido que permite diferenciar entre dos
sonidos de igual tono e intensidad, emitidos por dos fuentes sonoras diferentes.
Por ejemplo, un violín y una guitarra.
En general, los sonidos que escuchamos están compuestos por varias ondas
sonoras mezcladas; una cuya frecuencia es la fundamental, más un número de
otras ondas cuyas frecuencias corresponden a distintos armónicos. Nosotros
percibimos esta mezcla de ondas como una sola, el sonido.
El timbre queda determinado por la cantidad e intensidad de los armónicos que
tenga un sonido.
Sonidos de la misma frecuencia fundamental, pero con diferentes timbres
1. El sonido y sus características
1.3 Características del sonido
Por ejemplo, si un violín y una guitarra tocan una nota “La” (la misma
frecuencia fundamental para ambos), el cuerpo de cada instrumento vibra
produciendo distintos armónicos, que se mezclan con la frecuencia
fundamental y generan el timbre característico de la guitarra y del violín.
Así, el timbre depende de las características físicas del cuerpo que
emite el sonido.
Dos sonidos de igual intensidad y tono,
pero de distinto timbre.
Ejercicios
1. ¿Con qué característica de una onda sonora está relacionada la
intensidad de los sonidos que escuchamos?
A) Frecuencia
B) Amplitud
C) Velocidad
D) Periodo
E) Longitud de onda
B
Reconocimiento
Ejercicio 1 guía: El sonido
1. El sonido y sus características
1.4 Transmisión de ondas de sonido
Todas las ondas, no importando su tipo, tienen la capacidad de propagarse por un
medio (que les permita el paso), pudiendo incluso trasladarse a otro medio distinto.
Esta capacidad de las ondas se denomina “transmisión”.
Al transmitirse de un medio a otro diferente, la onda siempre cambia su
velocidad y su longitud de onda. Su frecuencia permanece constante.
1. El sonido y sus características
1.4 Transmisión de ondas de sonido
En el caso del sonido, la velocidad con la que se propaguen las ondas depende
únicamente de las características del medio, siendo independiente de la frecuencia
que la onda posea.
En general, el sonido viaja más rápido en los medios más densos:
vsonido sólidos > vsonido líquidos > vsonido gases
En general, el sonido
viaja más rápido en los
sólidos.
Onda de
sonido
https://www.youtube.com/watch?v=KC7zdZ00eZ4
En el aire, el sonido viaja
más rápido a mayor
temperatura.
Ejercicios
9. En una tempestad una persona observa un relámpago y 15 [s] después
escucha el trueno. Si la rapidez de propagación del sonido en el aire es
340 [m/s], ¿a qué distancia se produjo la descarga eléctrica?
A)
15 [m]
B)
23 [m]
C)
340 [m]
D) 2.500 [m]
E
E) 5.100 [m]
Aplicación
Ejercicio 9 guía: El sonido
2. El efecto Doppler
2.1 Definición
Es el cambio aparente en la frecuencia de un sonido, que un observador percibe
cuando existe movimiento entre él y la fuente sonora.
2. El efecto Doppler
2.2 ¿Por qué se produce?
1. Fuente sonora acercándose: las ondas de sonido se
“comprimen”, acercándose entre sí. El observador percibe
una frecuencia mayor que la real. Se escucha el tono del
sonido más agudo.
2. El efecto Doppler
2.2 ¿Por qué se produce?
2. Fuente sonora alejándose: la distancia entre las ondas
de sonido aumenta y se percibe una frecuencia menor. El
observador escucha el tono del sonido más grave que el
real.
La frecuencia aparente percibida por el receptor en el efecto Doppler, se puede
calcular mediante la siguiente expresión:
 v s  vR 
f  f0 

 v s vF 
Recuerda, en el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente” en el
tono de un sonido, ya que ¡el tono real del sonido nunca cambió!
Ejercicios
25. Alejandro y Franco corren con la misma rapidez hacia una sirena que genera un
sonido de frecuencia 340 [Hz].
Si Alejandro se encuentra 20 [m] más atrás de Franco, los sonidos que perciben
I) tienen igual tono.
II) corresponden a ondas de frecuencia mayor a 340 [Hz].
III) corresponden a ondas de distinta frecuencia.
Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo II.
C) solo III.
D) solo I y II
E) solo I y III
D
ASE
Ejercicio 25 guía: El sonido
3. Sonido y ruido
3.1 Definición
El ruido se puede definir como cualquier sonido no deseado, o aquel calificado
como desagradable o molesto por quien lo percibe.
El ruido puede ser un sonido de alta intensidad,
como el sonido de un martillo neumático
rompiendo el pavimento de una calle.
El ruido puede producir
efectos fisiológicos y
psicológicos acumulativos,
como: daño auditivo,
estrés, insomnio, etc.
….aunque también puede ser de baja intensidad,
pero que permanezca en el tiempo, como el
sonido de una gota que cae, en medio del
silencio de la noche.
4. Anatomía y fisiología del oído
Encontrarás una breve descripción de la anatomía y fisiología del oído
en la pág. 139 de tu libro de Ciencias Plan Común, Física.
Ejercicios
5. Respecto del sonido, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es
INCORRECTA?
A)
Un sonido nos parece más agudo cuanto mayor sea su frecuencia.
B)
Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia percibida del sonido
de la bocina de un automóvil que pasa cerca aumenta cuando este se
aproxima.
Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia percibida del sonido
de la bocina de un automóvil que pasa cerca disminuye cuando este
se aleja.
C)
D)
El sonido solo se propaga en medios materiales.
E)
La frecuencia del sonido aumenta al pasar del aire al agua.
E
Ejercicio 5 guía: El sonido
Reconocimiento
Pregunta oficial PSU
Cuando se escucha el sonido que emite la sirena de una ambulancia en reposo, el
tono del sonido que se percibe es diferente al que se oye cuando la ambulancia se
aleja. ¿Cuál de las siguientes opciones permite explicar este fenómeno?
A) La intensidad del sonido emitido por la sirena alejándose disminuye
progresivamente.
B) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más
lentamente.
C) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más
rápidamente.
D) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más juntos.
E) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más
separados.
E
Comprensión
Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común.
Síntesis de la clase
SONIDO
Producido por
Cuerpo material
que vibra
Onda mecánica y
longitudinal
Transmisión
Experimenta
Puede ser
Efecto Doppler
Ultrasonido
Infrasonido
Lo percibimos
mediante
Sonido audible
Posee 3 características
Intensidad
o volumen
Timbre
Tono
o altura
El oído
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
1
Alternativa
B
El sonido
Habilidad
Reconocimiento
2
C
El sonido
Reconocimiento
3
A
El sonido
Aplicación
4
C
El sonido
ASE
5
E
El sonido
Reconocimiento
6
B
El sonido
Aplicación
7
C
El sonido
Comprensión
8
A
El sonido
Comprensión
9
E
El sonido
Aplicación
10
E
El sonido
ASE
11
E
El sonido
Aplicación
12
D
El sonido
Comprensión
Tabla de corrección
Ítem
Unidad temática
13
Alternativa
D
El sonido
Habilidad
Comprensión
14
D
El sonido
Reconocimiento
15
B
El sonido
ASE
16
B
El sonido
Comprensión
17
E
El sonido
Aplicación
18
A
El sonido
Aplicación
19
C
El sonido
Aplicación
20
C
El sonido
Comprensión
21
D
El sonido
ASE
22
E
El sonido
Comprensión
23
D
El sonido
Comprensión
24
D
El sonido
Comprensión
25
D
El sonido
ASE
Prepara tu próxima clase
En la próxima sesión estudiaremos:
La luz
Equipo Editorial
Área Ciencias: Física
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