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Sonido (fisica)

El oído medio se encuentra situado en la cavidad timpánica llamada caja del tímpano, cuya cara externa está formada por la membrana timpánica, o tímpano, que lo separa del oído externo. Incluye el mecanismo responsable de la conducción de las ondas sonoras hacia el oído interno. Es un conducto estrecho, o fisura, que se extiende unos quince milímetros en un recorrido vertical y otros quince en recorrido horizontal. El oído medio está en comunicación directa con la nariz y la garganta a través de la trompa de Eustaquio, que permite la entrada y la salida de aire del oído medio para equilibrar las diferencias de presión entre éste y el exterior. Hay una cadena formada por tres huesos pequeños y móviles (huesecillos) que atraviesa el oído medio. Estos tres huesos reciben los nombres de martillo, yunque y estribo. Los tres conectan acústicamente el tímpano con el oído interno, que contiene un líquido.



El oído interno se encuentra en el interior del hueso temporal que contiene los órganos auditivos y del equilibrio, que están inervados por los filamentos del nervio auditivo.. Está separado del oído medio por la fenestra ovalis, o ventana oval. El oído interno consiste en una serie de canales membranosos alojados en una parte densa del hueso temporal, y está dividido en: cóclea (en griego, ’caracol óseo’), vestíbuloy tres canales semicirculares. Estos tres canales se comunican entre sí y contienen un fluido gelatinoso denominado endolinfa.
2.
ONDA SONORA: Una onda sonora es una onda longitudinal por donde viaja el sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasiperiódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.
3. ONDA LONGITUDINAL: Una onda longitudinal es una onda en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión u ondas de compresión. Algunos ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas de tipo P generadas en un terremoto.



4. ONDA TRANSVERSAL: Una onda transversal es una onda en movimiento que se caracteriza porque sus oscilaciones ocurren perpendiculares a la dirección de propagación. Si una onda transversal se mueve en el plano x-positivo, sus oscilaciones van en dirección arriba y abajo que están en el plano y-z.
5. REFRACCIÓN: La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos mediosy si éstos tienen índices de refracción distintos.
6. TIMBRE: El timbre es una de las cuatro cualidades esenciales del sonido articulado, junto con el tono, la duración y la intensidad. Se trata del matiz característico de un sonido, que puede ser agudo o grave según la altura de la nota que corresponde a su resonador predominante.
7. VELOCIDAD DEL SONIDO EN DIFERENTES MEDIOS: la velocidad de propagación del sonido es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta, puesto que , R y M son constantes. O sea, la temperatura influye sobre la elasticidad y la densidad del medio, y por lo tanto sobre la velocidad de propagación de la onda.
La tabla que se presenta a continuación, nos muestra los diferentes resultados obtenidos en investigaciones hechas acerca de la velocidad del sonido en diferentes medios.
MEDIO TEMPERATURA (C) VELOCIDAD (m/s)
Aire 0 331.7
Aire 15 340
Oxígeno 0 317
Agua 15 1450
Acero 20 5130
Caucho 0 54
Aluminio 0 5100
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8. DENSIDAD DE LOS DIFERENTES MEDIOS:
9. FRECUENCIA: es una magnitud objetiva y mensurable referida a formas de onda periódicas. Tiene que ver con cuántos ciclos por segundo tiene que dar la onda, indicando la idea de rapidez con que se producen.
10. FRECUENCIA ARMONICA: es el resultado de una serie de variaciones adecuadamente acomodadas en un rango ofrecuencia de emisión, denominado paquete de información. Dichos paquetes configuran un ciclo que, adecuadamente recepcionado, suministra a su receptor la información de cómo su sistema puede ofrecer un orden capaz de dotar al medio en el cual expresa sus propiedades de una armonía. El armónico, por lo tanto es dependiente de una variación u onda portadora:
11. LONGITUD DE ONDA: es el período espacial de la misma, es decir, la distancia a la que se repite la forma de la onda. Normalmente se consideran dos puntos consecutivos que poseen la misma fase: dos máximos, dos mínimos, dos cruces por cero (en el mismo sentido).
12. TONO: de un sonido aumenta con la frecuencia, pero no en la misma medida. Con la frecuencia lo que medimos es el número de vibraciones. Su unidad de medida es el herzio (Hz). Para expresar una frecuencia lo hacemos refiriéndonos a vibraciones por segundo. Así un frecuencia de 1 Herzio es lo mismo que decir que el sonido tiene una vibración por segundo (por cierto, un sonido de esta frecuencia sería imposible de percibir por el oído humano). SOBRETONO: es un componente sensorial de la forma de una onda, de mayor frecuencia que su frecuencia fundamental. Generalmente el primer sobretono es el segundo armónico, el segundo sobretono el tercer armónico, etcétera.
13. DECIBEL: Equivale a la décimaparte de un bel. Una unidad de referencia para medir la potencia de una señal o la intensidad de un sonido. El nombre bel viene del físico norteamericano Alexander Graham Bell (1847-1922).
14. LA POTENCIA ACÚSTICA: es la cantidad de energía por unidad de tiempo (potencia) emitida por una fuente determinada en forma de ondas sonoras
La potencia acústica viene determinada por la propia amplitud de la onda, pues cuanto mayor sea la amplitud de la onda, mayor es la cantidad de energía (potencia acústica) que genera.


15. NODOS Y ANTINODOS: En física, el nodo es todo punto de una onda estacionaria cuya amplitud es cero en cualquier momento.
El punto intermedio de cada par de nodos, la amplitud de vibración máxima se denomina vientre o antinodo.
16. VIBRACIÓN: Se denomina vibración a la propagación de ondas elásticas produciendo deformaciones y tensiones sobre un medio continuo (o posición de equilibrio).
17. FUENTE SONORA: proceso mediante el cual un sonido es manipulado para generar en el oyente la sensación de estar moviéndose en un espacio real o virtual.
18. RECEPTOR SONORO:
19. DIAPASÓN: es una pieza en forma de U de metal (generalmente acero). Cuando se le golpea haciéndolo vibrar, genera una onda sinusoidal casi inaudible dependiendo de la frecuencia (para poder escucharlo se debe acercar al oído, nuncaapoyarlo en el abdomen, o amplificar apoyándolo sobre una caja de resonancia de madera, como la caja de un instrumento de cuerda.
21. RESONANCIA: La resonancia es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En el cual una fuerza relativamente pequeña aplicada en forma repetida, hace que una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande.
22. AMPLITUD DE ONDA: es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan. Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido. La amplitud de una onda de sonido puede expresarse en unidades absolutas midiendo la distancia de desplazamiento de las moléculas del aire, o la diferencia de presiones entre la compresión y el enrarecimiento, o la energía transportada.

23. RANGO AUDIBLE: lo conforman las audiofrecuencias, es decir, toda la gama de frecuencias que pueden ser percibidas por el oído humano. Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20 kHz. No obstante, este margen varía según cada persona y se alteracon la edad (llamamos presbiacusia a la pérdida de audición con la edad). Este rango equivale muy aproximadamente a diez octavas completas (210=1024).

24. SONIDO INFRASÓNICO: Un infrasonido es una onda acústica o onda sonora cuya frecuencia está por debajo del espectro audible del oído humano (aproximadamente 20 Hz). SONIDO ULTRASONICO: Ondas acústicas de frecuencias superiores a los 20 kHz.
25. UNIDADES DIMENSIONALES DE: INTENSIDAD, POTENCIA ACUSTICA, PRESIÓN SONORA, ESCALA DECIBEL:
26. INTENSIDAD DE REFERENCIA: es la magnitud de la sensación de audibilidad producida por la onda sonora. Como hemos visto en la ecuación, la intensidad depende del cuadrado de la frecuencia y de la amplitud. Pero la sensibilidad del oído varía tanto en los diferentes dominios de frecuencias que intensidades iguales producen sensaciones diferentes en las diferentes regiones del espectro de frecuencias.
27. UMBRAL DE AUDICIÓN: El umbral de audición es la intensidad mínima de sonido capaz de impresionar el oído humano. Aunque no siempre este umbral sea el mismo para todas las frecuencias que es capaz de percibir el oído humano, es el nivel mínimo de un sonido para que logre ser percibido.
28. UMBRAL DEL DOLOR: la intensidad de ruido en la cual el sonido causa dolor en el oído. Su valor medio se sitúa por encima de los 120 Db.





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