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8/11/10
Sonido
lunes, noviembre 08, 2010 | 
Publicado por
astrosabio |
NATURALEZA DEL SONIDO
1. ONDAS SONORAS
Las partículas del medio material, vibran cuando una onda mecánica se propaga atreves de el. La vibración de las partículas de una región de un medio de propagación ocasiona que las partículas de las regiones vecinas también vibren, lo cual permite que se trasmite energía.
Cuando en cierta región se produce un sonido, por ejemplo, cuando se emite un grito, esta trasmisión de energía se realiza por medio de vibraciones sucesivas del medio. Estas ondas que se producen reciben el nombre de ondas sonoras.
Cuando en cierta región se produce un sonido, por ejemplo, cuando se emite un grito, esta trasmisión de energía se realiza por medio de vibraciones sucesivas del medio. Estas ondas que se producen reciben el nombre de ondas sonoras.
El sonido es, por tanto, la propagación de la energía por medio de ondas atreves de un medio material: solido, líquido o gaseoso. Si no hay medio material que transmita las ondas, no hay propagación del sonido. Ejemplo, en el espacio interplanetario, donde no hay aire ni otro elemento el sonido no se transmite.
Cada vez q un objeto vibra, produce cambios de presión en el medio que se encuentra pues al paso de las ondas las partículas se aglomeran o se separan entre si. La regiones en las cuales las partículas se agrupa o se aglomeran se llaman zonas de compresión, y las regiones en las cuales las partículas se separan se llaman zonas de rarefacción.
Esta descripción ilustra un resultado que habíamos establecido: las ondas sonoras son longitudinales, se compara el comportamiento de las espiras de un resorte en el que se propaga una onda longitudinal con el comportamiento de las partículas de un medio atreves del cual se propaga una onda sonora.
TRANSMISION DEL SONIDO
Con seguridad hemos observado que si ponemos nuestro oído contra una superficie metálica y se golpea suavemente la superficie, a la cierta distancia de nuestro oído se escucha el sonido nítidamente; mientras que si alejas tu oído de la superficie, no se percibe el sonido que en los líquidos y con mayor rapidez en los líquidos que en los gases.
Si comparamos la rapidez de la propagación del sonido en dos materiales sólidos, encontramos que el sonido se propaga con mayor rapidez en los materiales cuya densidad es menor. Por ejemplo, la densidad del aluminio es menor que la densidad del hierro, por l tanto, el sonido se propaga con mayor rapidez en el aluminio. De la misma manera, el sonido se propaga con mayor rapidez en la glicerina que en el agua que en el agua puesto que la densidad de la glicerina es menor que la del agua.
En los gases, la rapidez del sonido depende de la temperatura de tal manera que a mayor temperatura la rapidez del sonido es mayor, por ejemplo, en el aire a 0 grados centígrados, la rapidez del sonido es 331m/s mientras que en el aire a 15 grados centígrados, la rapidez de propagación del sonido es 340m/s.
Si comparamos la rapidez de la propagación del sonido en dos materiales sólidos, encontramos que el sonido se propaga con mayor rapidez en los materiales cuya densidad es menor. Por ejemplo, la densidad del aluminio es menor que la densidad del hierro, por l tanto, el sonido se propaga con mayor rapidez en el aluminio. De la misma manera, el sonido se propaga con mayor rapidez en la glicerina que en el agua que en el agua puesto que la densidad de la glicerina es menor que la del agua.
En los gases, la rapidez del sonido depende de la temperatura de tal manera que a mayor temperatura la rapidez del sonido es mayor, por ejemplo, en el aire a 0 grados centígrados, la rapidez del sonido es 331m/s mientras que en el aire a 15 grados centígrados, la rapidez de propagación del sonido es 340m/s.
1. OIDOS Y VOCES
Escuchamos los sonidos cuando las vibraciones que viajan atreves del aire u otros materiales llegan a nuestros oídos. La mayoría de los animales perciben los sonidos de forma similar, por medio de los oídos ubicados en la cabeza. Pero algunos son diferentes. El grillo, por ejemplo, los tiene en las patas; el mosquito capta los sonidos con las antenas. Por supuesto, los sonidos no solo se pueden escuchar, sino que también se pueden producir con la voz. Las vibraciones, nuevamente, son la clave para producir sonidos. Cuando hablamos hacemos que vibren las bandas de tejidos que están en nuestra garganta. Estas emiten sonidos en el aire cuando espiramos.
CARACTERISTICAS DEL SONIDO
Con frecuencia escuchamos expresiones como ´´el amplificador produce un sonido muy fuerte´´, ´´la cantante soprano canta con una voz muy aguda´´ o ´´el piano produce un sonido diferente al del violín´´. El oído humano diferencia tres características del sonido llamadas: tono, intensidad y timbre.
EL TONO DEL SONIDO
El tono del sonido, también llamado altura, es la característica ala cual nos referimos cuando decimos que un sonido es agudo o es grave. A los sonidos agudos les llamamos también sonidos altos y a los sonidos graves les llamamos sonidos bajos.
El tono se relaciona directamente con la frecuencia del sonido. Se percibimos dos sonidos, uno más alto que el otro, al sonido mas alto que el otro, al sonido mas alto le hacemos corresponden mayor frecuencia.
Un osciloscopio nos permite ver el comportamiento de las ondas. Cuando conectamos un micrófono a un osciloscopio, el micrófono envía las ondas sonoras y este muestra una representación de las ondas recibidas.
Un diapasón es un instrumento metálico en forma de U que produce siempre un sonido de la misma frecuencia, cuando se golpea una de sus ramas. En la figura anterior, podemos apreciar ondas representadas en un osciloscopio cuando se producen dos ondas sonoras de frecuencias diferentes. A las ondas de mayor frecuencia les corresponde menor longitud de onda.
A cada nota de una octava de la escala musical, Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si, le corresponde una frecuencia de la nota Do es menor que la frecuencia de la nota Re, la frecuencia de la nota Re es menor que la de la nota Mi y así sucesivamente. Por ejemplo, cuando se toca la nota Do central en el teclado de un piano se produce un sonido cuya frecuencia es 256 Hz. Si se pulsa la tecla La de la misma escala, la frecuencia es 440 Hz. Como la frecuencia de la nota La es mayor, la nota La es mayor, la nota La se percibe mas aguda que la nota Do. Si se pulsa la tecla Do de la octava inmediatamente mas alta, la frecuencia es de 512 Hz, es decir, que al pasar de una escala a la inmediatamente superior, la frecuencia de cada nota se duplica.
El tono se relaciona directamente con la frecuencia del sonido. Se percibimos dos sonidos, uno más alto que el otro, al sonido mas alto que el otro, al sonido mas alto le hacemos corresponden mayor frecuencia.
Un osciloscopio nos permite ver el comportamiento de las ondas. Cuando conectamos un micrófono a un osciloscopio, el micrófono envía las ondas sonoras y este muestra una representación de las ondas recibidas.
Un diapasón es un instrumento metálico en forma de U que produce siempre un sonido de la misma frecuencia, cuando se golpea una de sus ramas. En la figura anterior, podemos apreciar ondas representadas en un osciloscopio cuando se producen dos ondas sonoras de frecuencias diferentes. A las ondas de mayor frecuencia les corresponde menor longitud de onda.
A cada nota de una octava de la escala musical, Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si, le corresponde una frecuencia de la nota Do es menor que la frecuencia de la nota Re, la frecuencia de la nota Re es menor que la de la nota Mi y así sucesivamente. Por ejemplo, cuando se toca la nota Do central en el teclado de un piano se produce un sonido cuya frecuencia es 256 Hz. Si se pulsa la tecla La de la misma escala, la frecuencia es 440 Hz. Como la frecuencia de la nota La es mayor, la nota La es mayor, la nota La se percibe mas aguda que la nota Do. Si se pulsa la tecla Do de la octava inmediatamente mas alta, la frecuencia es de 512 Hz, es decir, que al pasar de una escala a la inmediatamente superior, la frecuencia de cada nota se duplica.
INTENSIDAD DEL SONIDO
Cuando decimos que el volumen del radio no se alcanza a escuchar por que es muy débil, nos referimos a la característica del sonido llamada intensidad. La intensidad del sonido esta relacionada con la energía transmitida por las ondas sonoras. De acuerdo con la intensidad, los sonidos se clasifican en sonidos fuertes y sonidos débiles. Si un sonido se percibe mas fuerte que otro, quiere decir que la intensidad del sonido mas fuerte que la intensidad del sonido mas débil.
La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda de tal manera que si percibimos dos sonidos, uno mas fuerte que el otro, el sonido más fuerte le corresponde mayor amplitud que el sonido más débil. Las ondas del sonido más fuertes transportan mayor energía.
Una medida que nos permite comparar si un sonido es mas fuerte que otro, es el nivel de intensidad. La unidad de medida del nivel de intensidad es el decibel (dB). El nivel de intensidad que puede percibir una persona varia entre el valor mínimo, o (dB) llamado umbral de audición y un valor máximo, 120 (dB) que constituye el umbral de de dolor.
Un decibelo es la decima parte de un bel, la unidad bautizada en honor a Alexander Graham Bell, el inventor del teléfono. La escala de decibelos es logarítmica, lo que implica un aumento de 10 dB incrementa el volumen diez veces. En otras palabras, un sonido de 130 dB es diez veces más fuerte que uno de 120 dB.
La intensidad con la cual percibimos un sonido depende de la distancia a la cual nos encontramos de la fuente que lo produce. Al alejarnos de una fuente sonora, percibimos que la intensidad disminuye. La disminución de la intensidad del sonido; a medida que nos alejamos de la fuente, se debe a dos factores: le medio de propagación absorbe parte de la energía emitida por la fuente y cuanto mas lejos nos encontremos de la fuente, la energía de las ondas se disminuye en un área cada vez mayor.
La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda de tal manera que si percibimos dos sonidos, uno mas fuerte que el otro, el sonido más fuerte le corresponde mayor amplitud que el sonido más débil. Las ondas del sonido más fuertes transportan mayor energía.
Una medida que nos permite comparar si un sonido es mas fuerte que otro, es el nivel de intensidad. La unidad de medida del nivel de intensidad es el decibel (dB). El nivel de intensidad que puede percibir una persona varia entre el valor mínimo, o (dB) llamado umbral de audición y un valor máximo, 120 (dB) que constituye el umbral de de dolor.
Un decibelo es la decima parte de un bel, la unidad bautizada en honor a Alexander Graham Bell, el inventor del teléfono. La escala de decibelos es logarítmica, lo que implica un aumento de 10 dB incrementa el volumen diez veces. En otras palabras, un sonido de 130 dB es diez veces más fuerte que uno de 120 dB.
La intensidad con la cual percibimos un sonido depende de la distancia a la cual nos encontramos de la fuente que lo produce. Al alejarnos de una fuente sonora, percibimos que la intensidad disminuye. La disminución de la intensidad del sonido; a medida que nos alejamos de la fuente, se debe a dos factores: le medio de propagación absorbe parte de la energía emitida por la fuente y cuanto mas lejos nos encontremos de la fuente, la energía de las ondas se disminuye en un área cada vez mayor.
TIMBRE DEL SONIDO
El timbre es la característica del sonido que nos permite, por ejemplo, diferencia entre el sonido emitido por un violín, y el sonido emitido por un clarinete, aun cuando emitan la misma nota musical y suenen con la misma intensidad. Esto se debe aunque los dos sonidos sean el mismo tono y de igual intensidad, les corresponde una forma de onda la cual depende de las características físicas de la fuente que emite el sonido.
Por ejemplo, el sonido producido por un instrumento musical depende del proceso de construcción, del material utilizado, del tamaño, de la forma y del diseño.
LA VOZ
En el interior de la laringe, se encuentran dos bandas de ligamentos tensos llamados cuerdas vocales que controlan le flujo de aire que entra y sale. En el movimiento de producirse la espiración del aire, las cuerdas vocales cierran la laringe causando diferencias de presión a ambos lados. Al pasar el aire, se separan las cuerdas, las cuales se vuelven a cerrar cuando este ha pasado. La repetición de esta acción genera una serie de vibraciones que dan lugar al sonido de la voz humana.
La frecuencia de vibración depende de la tención a la cual se someten las cuerdas y de la masa de las mismas. En general, la voz de las mujeres es mas aguda que la voz de los hambres; sin embargo, las personas pueden simular otro timbre de voz cuando tensionan sus cuerdas vocales.
En el timbre de la voz, además de las cuerdas vocales, intervienen la faringe y las cavidades oral y nasal. El tamaño y la forma de la cavidad oral están determinados pro la posición de la lengua, los labios y el velo del paladar.
La frecuencia de vibración depende de la tención a la cual se someten las cuerdas y de la masa de las mismas. En general, la voz de las mujeres es mas aguda que la voz de los hambres; sin embargo, las personas pueden simular otro timbre de voz cuando tensionan sus cuerdas vocales.
En el timbre de la voz, además de las cuerdas vocales, intervienen la faringe y las cavidades oral y nasal. El tamaño y la forma de la cavidad oral están determinados pro la posición de la lengua, los labios y el velo del paladar.
EL ECO
Es probable que alguna vez hayamos estado en un sitio, como sucede en una región montañosa, en la cual cuando alguien grita ¡hola!, se escucha el grito repetidas veces ¡hola!, ¡hola!, ¡hola!, dando la impresión de que el sonido viene de muchas partes. Este es el resultado del eco producido cuando el sonido se refleja en diferentes superficies.
Apara que una onda se refleje en forma nítida, se requiere que la superficie sobre la cual inicie, la absorba en forma mínima, como suele ocurrir en las rocas de las montañas. El oído humano puede percibir el eco cuando el sonido inicial y el eco llegan a el con una diferencia de tiempo mayor que una decima de segundo.
La reflexión del sonido es bastante común en nuestra vida diaria. Cuando se producen múltiples reflexiones del sonido se pierde la claridad en la audición y los sonidos no se pueden distinguir por separado, caso en el cual se produce el fenómeno conocido como reverberación. En algunas iglesias y en edificios antiguos se pueden percibir este fenómeno. Las paredes de una sala de concierto a menudo están provistas de surcos para evitar la reverberación.
Apara que una onda se refleje en forma nítida, se requiere que la superficie sobre la cual inicie, la absorba en forma mínima, como suele ocurrir en las rocas de las montañas. El oído humano puede percibir el eco cuando el sonido inicial y el eco llegan a el con una diferencia de tiempo mayor que una decima de segundo.
La reflexión del sonido es bastante común en nuestra vida diaria. Cuando se producen múltiples reflexiones del sonido se pierde la claridad en la audición y los sonidos no se pueden distinguir por separado, caso en el cual se produce el fenómeno conocido como reverberación. En algunas iglesias y en edificios antiguos se pueden percibir este fenómeno. Las paredes de una sala de concierto a menudo están provistas de surcos para evitar la reverberación.
EFECTO DOPPLER
El sonido es un movimiento vibratorio que se propaga por ondas, si dichas ondas se perciben con una frecuencia mayor a los 1000 hercios, se percibe un sonido agudo; y si es inferior a los 1000 hercios, es grave.
Pero si la fuente emisora esta en movimiento un sonido de frecuencia constante puede ser percibido mas agudo o mas grave según el movimiento existente entre un foco sonoro y el oyente, la explicación a este fenómeno se encuentra en el efecto doppler.
Cuando el foco emisor esta en reposo, un observador quieto percibe la misma frecuencia que la emitida por la fuente emisora, si el emisor se mueve hacia el oyente el sonido parece mas agudo por que el tiempo que percibe el observador entre un pico de la onda sonora y el siguiente se acorta, por lo tanto la frecuencia es mayor.Si la fuente se aleja, el sonido percibido es mas grave porque el número de ondas sonoras que llegan al oído por unidad de tiempo es menor.
Pero si la fuente emisora esta en movimiento un sonido de frecuencia constante puede ser percibido mas agudo o mas grave según el movimiento existente entre un foco sonoro y el oyente, la explicación a este fenómeno se encuentra en el efecto doppler.
Cuando el foco emisor esta en reposo, un observador quieto percibe la misma frecuencia que la emitida por la fuente emisora, si el emisor se mueve hacia el oyente el sonido parece mas agudo por que el tiempo que percibe el observador entre un pico de la onda sonora y el siguiente se acorta, por lo tanto la frecuencia es mayor.Si la fuente se aleja, el sonido percibido es mas grave porque el número de ondas sonoras que llegan al oído por unidad de tiempo es menor.
EL OIDO HUMANO
Cuando un sonido llega al oído se producen cambios de presión sobre el tímpano. La frecuencia de estos cambios es igual a la frecuencia del sonido percibido. Las frecuencias audibles por el oído humano varían entre 20 Hz hasta 20.000 Hz. Los sonidos cuyas frecuencias son menos de 20 Hz, como las hondas sísmicas, se conocen como infrasonido y los sonidos con frecuencias mayores a 20.000 Hz, como por ejemplo, los sonidos emitidos por los murciélagos para su orientación, se conocen como ultrasonidos.
El oído humano se divide en tres regiones: oído externo, oído medio y oído interno.
El oído humano se divide en tres regiones: oído externo, oído medio y oído interno.
El oído externo capta los sonidos y los conduce por un conducto hasta el tímpano, que es una membrana que funciona como la membrana de un tambor y vibra con la recepción del sonido. Las vibraciones del tímpano se transmiten a una cámara llena de aire situada en el oído medio.
El oído medio esta provisto de tres huesecillos, unidos entre si: el martillo, el yunque, y el estribo, que transmite el sonido desde el tímpano hasta el oído interno.
Las vibraciones de los huesecillos llegan al oído interno. En esta parte pasan a un tubo en forma de espiral llamado cóclea, provisto se células sensibles a las vibraciones y de nervios que transforman las vibraciones en señales eléctricas las cuales son llevadas al cerebro, donde se identifican los sonidos.
LOS SONIDOS DEL CUERPO HUMANO
1. LA VOZ
En el interior de la laringe, se encuentran dos bandas de ligamentos tensos llamados cuerdas vocales que controlan le flujo de aire que entra y sale. En el movimiento de producirse la espiración del aire, las cuerdas vocales cierran la laringe causando diferencias de presión a ambos lados. Al pasar el aire, se separan las cuerdas, las cuales se vuelven a cerrar cuando este ha pasado. La repetición de esta acción genera una serie de vibraciones que dan lugar al sonido de la voz humana.
La frecuencia de vibración depende de la tención a la cual se someten las cuerdas y de la masa de las mismas. En general, la voz de las mujeres es mas aguda que la voz de los hambres; sin embargo, las personas pueden simular otro timbre de voz cuando tensionan sus cuerdas vocales.
En el timbre de la voz, además de las cuerdas vocales, intervienen la faringe y las cavidades oral y nasal. El tamaño y la forma de la cavidad oral están determinados pro la posición de la lengua, los labios y el velo del paladar.
En el interior de la laringe, se encuentran dos bandas de ligamentos tensos llamados cuerdas vocales que controlan le flujo de aire que entra y sale. En el movimiento de producirse la espiración del aire, las cuerdas vocales cierran la laringe causando diferencias de presión a ambos lados. Al pasar el aire, se separan las cuerdas, las cuales se vuelven a cerrar cuando este ha pasado. La repetición de esta acción genera una serie de vibraciones que dan lugar al sonido de la voz humana.
La frecuencia de vibración depende de la tención a la cual se someten las cuerdas y de la masa de las mismas. En general, la voz de las mujeres es mas aguda que la voz de los hambres; sin embargo, las personas pueden simular otro timbre de voz cuando tensionan sus cuerdas vocales.
En el timbre de la voz, además de las cuerdas vocales, intervienen la faringe y las cavidades oral y nasal. El tamaño y la forma de la cavidad oral están determinados pro la posición de la lengua, los labios y el velo del paladar.
2. EL RITMO CARDIACO
El corazón contiene 4 cámaras en las cuales fluye la sangre. La sangre entra en la aurícula derecha y pasa a través del ventrículo derecho, el cual bombea la sangre a los pulmones donde ésta se oxigena. La sangre oxigenada es traída de nuevo al corazón por medio de las venas pulmonares que entran a la aurícula izquierda. De allí, la sangre fluye al ventrículo izquierdo, el cual la bombea hacia la aorta que distribuye sangre oxigenada a todas las partes del cuerpo.
El primer sonido cardíaco ("lub") se presenta cuando se cierran las válvulas auriculoventriculares
El segundo sonido cardíaco ("dup") ocurre cuando se cierran las válvulas semilunares
Durante el ciclo de los latidos cardíacos cuando se escucha el corazón con un estetoscopio, se pueden oír dos sonidos distinguibles. Estos sonidos del corazón generalmente se describen como un sonido "lup-dup" y se deben al cierre de las válvulas del corazón. Los sonidos cardíacos inusuales son denominados soplos.
LA MUSICA
Los instrumentos musicales producen sonidos haciendo que el tubo vibre. Por ejemplo, las guitarras hacen vibrar las cuerdas. La mayoría de los instrumentos musicales se “afinan” para que produzcan una serie de frecuencias, o notas. Pero la misma nota puede sonar diferente en distintos instrumentos. Esto se debe a que cada instrumento produce su propio rango distintivo de vibraciones, llamado armonía, además de la vibración básica. El patrón de ondas de sonido de un instrumento musical puede ser representativo como una línea ondulante con picos y depresiones que muestran el campo de la pación de aire a medida que el sonido llega a tu oído.
1. SONIDO PRODUCIDO POR CUERDAS.
Cuando pulsas las cuerdas de cualquier instrumento de cuerda, se producen ondas que se propagan a lo largo de ella y se reflejan en sus extremos, formando lo que se conoce como ondas estacionarias.
Se observa que la longitud de la cuerda es igual a la mitad de la longitud de ondas de las ondas producidas. Las ondas se propagan a lo largo de la cuerda con mayor rapidez que depende exclusivamente de la cuerda, por tanto, la rapidez de propagación depende del grosor de la cuerda y de la tención a la cual esta sometida.
Los músicos presionan las cuerdas contra el instrumento musical para acortar la longitud de la cuerda, pero mientras se trate de la misma cuerda, la rapidez de propagación no varía. Puesto que la longitud de la onda disminuye, la frecuencia aumenta. Es decir que en una cuerda, produce sonidos más agudos cuando menor es la longitud del segmento de cuerda que vibra.
Consideramos ahora dos cuerdas del mismo material cuyas longitudes son iguales pero una de ellas es más gruesa que la otra. En la cuerda más gruesa la rapidez de propagación es menor. Como pudimos apreciar en la anterior figura, la longitud de onda es igual en ambas cuerdas y la frecuencia es menor en la cuerda en la que las ondas se propagan con menor rapidez; es decir, en las cuerdas más gruesas, se producen sonidos mas graves.
Al afinar una guitarra, varia la tención da las cuerdas por medio de las clavijas de las cueles están provistas.
Los músicos presionan las cuerdas contra el instrumento musical para acortar la longitud de la cuerda, pero mientras se trate de la misma cuerda, la rapidez de propagación no varía. Puesto que la longitud de la onda disminuye, la frecuencia aumenta. Es decir que en una cuerda, produce sonidos más agudos cuando menor es la longitud del segmento de cuerda que vibra.
Consideramos ahora dos cuerdas del mismo material cuyas longitudes son iguales pero una de ellas es más gruesa que la otra. En la cuerda más gruesa la rapidez de propagación es menor. Como pudimos apreciar en la anterior figura, la longitud de onda es igual en ambas cuerdas y la frecuencia es menor en la cuerda en la que las ondas se propagan con menor rapidez; es decir, en las cuerdas más gruesas, se producen sonidos mas graves.
Al afinar una guitarra, varia la tención da las cuerdas por medio de las clavijas de las cueles están provistas.
Se puede percibir que si se aumenta la tención de la cuerda, la frecuencia de las ondas producidas es mayor, es decir que el sonido producido es mas agudo.
2. CUERDAS Y TUBOS SONORES:
Algunos instrumentos musicales se clasifican, de acuerdo con su construcción en instrumentos de cuerda y en instrumento de viento.
3. SONIDO PRODUCIDO POR DOS TUBOS SONOROS:
Para hacer sonar una flauta tenemos que soplar en su interior y el sonido emitido varia si tapamos unos u otros orificios. En todos los instrumentos de viento, el sonido se produce por la vibración de las partículas de la columna de aire encerrada en el tubo. En los instrumentos de viento, la vibración es producida por una lengüeta, como el clarinete o por los labios del intérprete como la trompeta. En estos instrumentos, las distintas frecuencias de vibración se obtienen al variar la longitud de la columna de aire en el interior del tubo. Los tubos de un instrumento musical pueden tener ambos extremos abiertos, como es el caso de la flauta o solo uno de los extremos abiertos.
4. INSTRUMENTOS DE VIENTO
La flauta es un instrumento de viento. Los músicos soplan por un agujero y hacen vibrar el aire dentro de ella. Produce un sonido puro, con una onda sonora de forma limpia. En otros instrumentos de viento, como el oboe y el clarinete, los ejecutan soplando a través se una lengüeta para hacer vibrar el aire.
5. INSTRUMENTOS DE PERCUCION
El gong es un instrumento de percusión que se toca con un macillo. Las ondas sonoras tienen un patrón irregular que escuchamos en forma de estruendo. Otros instrumentos de percusión
Son el tambor, el triangulo y el xilófono.
6. INSTRUMENTOS DE CUERDA
El violín es un instrumento de cuerda. Las cuerdas vibran por la acción de un arco. Producen un sonido complejo y “brillante” con barias armonías. Otros instrumentos de cuerda con arco son la viola y el contrabando. La guitarra y el arpa son instrumentos de cuyas cuerdas se tocan directamente con la mano para producir sonido.
EXPERIMENTACIÓN
Explicaremos el sonido mediante una serie de proyectos y experimentos. Cada proyecto aborda un aspecto diferente del sonido con un proyecto principal, soportado con barios experimentos sencillos. Al finalizar cada experimento se explica que ocurrió y su argumentación científica, este método será aplicado al procedimiento original de la exposición.
A. Como viaja el sonido
- Materiales:
Dos latas, abre latas, globos, banda de caucho, tijeras, sal y regla
- Pasos:
1. Retirar cuidadosamente los dos extremos de una lata vacía.
2. Cortar un globo en círculo, de manera tal que se pueda estirar sobre una superficie de la lata.
3. Ajustar el globo a la lata con el caucho.
4. Derramar un poco de sal sobre la superficie del globo.
5. Sostener la otra lata muy cerca de la otra lata y golpéala por uno de sus lados con la regla.
6. Observar como la sal se mueve sola.
-Por que funciona:
Las ondas sonoras que se generan al golpear la lata, hacen que el globo vibre. Las sal es muy liviana y se moverá en cuento la superficie del globo vibre.
B. Ondas sonoras
-Materiales: cinta, espiral
-Pasos:
1. Pega un extremo de la espiral a la pared
2. Sostén el otro extremo y estíralo
3. Empújalo hacia la pared y luego hálalo
4. Observa que le ocurre a la espiral en cuento es comprimida y estirada.
-Por que funciona:
Un impulso se transmite a lo largo de la pared y luego se devuelve. Si envías un impulso lento, observaras un impulso lento, observarías un patrón irregular de impulsos. Si aceleras el impulso, veras ondas que aparecen a lo largo de la espiral en diferentes intervalos. De este modo se transmiten las ondas sonoras. Cuando golpeas un objeto, este vibra empujando y halando el aire al su alrededor.
C. Escucha el Sonido
-Materiales: lápiz, dos vasos de icopor, cuerda larga, clip.
-Procedimiento:
1. Con un lápiz haz un hueco en el fondo del papel
2. Pasa uno de los extremos de la cuerda por el agujero de los vasos
3. Ata la cuerda a un clip en cada uno de los vasos
4. Dile a un amigo que tome un vaso y se aleje hasta que la cuerda se tiemple
5. Habla por el baso
-Por que funciona:
Cuando hablas por un vaso, el aire dentro del vaso vibra. Esto hace que los extremos del vaso, la cuerda y el otro vaso vibren. Las vibraciones las detecta el oído como sonidos.
D. Sonidos Musicales
-Materiales: 8 vasos o botellas vacías del mismo tamaño, agua, cuchara
-Procedimiento:
1. Por los 8 vasos o botellas en fila, sin que se toquen.
2. Llena el primer frasco de agua casi completamente, vierte agua en el siguiente frasco pero menos que en el primero, lo mismo con todos los vasos o botellas.
3. Golpea los vasos o botellas con la cuchara
4. Escucha los sonidos
5. Añade o saca agua hasta tener una escala regular de sonidos
-Por que Funciona:
Cuando golpeas el frasco, el vidrio vibra y produce un sonido. Un frasco lleno de líquido es más pesado que un frasco vacio. Un frasco pesado vibra más lentamente que uno liviano. Por tanto, cuando mas liquido haya en el frasco, más será el tono.
E. Botellas musicales
-Materiales: 3 botellas, agua.
-Pasos:
1. Vierte cuidadosamente agua en tres botellas a nivel es diferentes y ponlas en línea.
2. Sopla horizontalmente por las bocas de cada botella.
3. Escucha los diferentes tonos
-Por que Funciona:
Cuando mas corta la columna de aire dentro de la botella, mas rápido vibra el aire.
Cuando más agua tenga la botella cuando se sopla por esta, más alta es la nota.
F. Ociloscopio
Se llevara un ociloscopio para mirar la diferentes frecuencias de las voces de las personas
EL CANTO DE LAS BALLENAS
El sonido viaja cuatro veces más rápido en el agua que en el aire y es transmitido a lo largo de grandes distancias. Las moléculas de agua están mas densamente agrupadas y transmiten la vibración con mayor facilidad. Las ballenas pueden, entonces, comunicarse mediante el sonido a distancias que llegan a superar los 30 Km. Las ballenas jorobadas macho son conocidas por sus”cantos” durante la temporada de apareamiento. Sus canciones son complejas sinfónicas de melodías y frases repetitivas y pueden durar mas de un día estos manifiestos cantan ya sea para traer a una compañera o como advertencia a otros machos.
INFRASONIDO
Sonido cuya frecuencia es tan baja que no puede ser percibida por el oído humano. Por lo general se aplica desde los 16 o 17 hercios hasta los 0,001 hercios. Ciertos animales pueden percibir el infrasonido y usarlo para su beneficio. Posiblemente durante el tsunami de 2004 que mató a 275 mil personas en Asia, la mayoría de los animales hayan captado el infrasonido del terremoto, lo cual hizo que escaparan de las olas.El infrasonido tiene la característica de poder cubrir grandes distancias y traspasar objetos con poca disipación.Se utiliza en sismografía para monitorear terremotos e incluso se lo relaciona a visiones fantasmales.
ULTRASONIDO
Los Humanos no podemos escuchar ondas con frecuencias superiores a 20.000 Hz; la llamamos ondas de ultrasonido. No podemos escucharlas, pero si podemos aprovecharlas. Un ejemplo es la ecografía, que se le realiza a las mujeres embarazadas para controlar al salud del bebe. El eco grafo transmite ondas de ultrasonido dentro del útero, donde son reflejadas por el cuerpo del bebe. Los reflejos son interpretados en la pantalla. Las ondas de ultrasonidos se usan el los sonaren, un tipo de radar de sonido que usan los barcos y submarinos. Funciona de la misma forma que la ecolocación de los murciélagos.
VIBRACIONES EN EL AIRE
El colibrí aletea 70 veces por segundo cuando vuela suspendido frente a una flor. El rápido movimiento de sus alas crea vibraciones en el aire que producen un zumbido. El aleteo rápido es también el que crea el zumbido de las abejas y otros insectos. Los saltamontes machos producen un sonido distintivo frotando unas partes que tiene en la base de las alas llamadas limas y rascador.
GROSOR Y VIBRACION
Cuando se asegura una cuerda, vibra con mucha rapidez. La velocidad a la que vibra se llama “frecuencia”. Las diferentes frecuencias dan lugar a notas musicales distintas y dependen de la longitud, el grosor y la tención de la cuerda. Cuanto más gruesa sea, mas lenta será la vibración y mas baja será la nota que genera.
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Comunicacion entre automoviles
BMW y Renault
Han probado con éxito por primera vez en Europa un sistema de comunicación entre automóviles de diferentes marcas. Este tipo de alerta conocida como “coche a coche” abre una nueva dimensión en la seguridad vial, ya que en caso de accidente envía un mensaje a los vehículos cercanos, así como a los servicios de tráfico y emergencias.
Imagine una carretera solitaria a media noche: han transcurrido varias horas desde que pasó la última casa. De pronto, tras una curva, un auto bloquea el camino. Inmediatamente frena y difícilmente logra detenerse. El auto atropelló un venado y el conductor está herido de gravedad.
Con sólo apretar un botón, su vehículo entabla comunicación con el centro de respuesta de emergencias más cercano y automáticamente envía la ubicación exacta del accidente. De manera inmediata y automática, también comenzará a enviar un mensaje de advertencia, parecido a un triángulo virtual de avería, directamente a los vehículos que se aproximan a la escena del siniestro. Otro conductor recibe el mensaje, puede bajar la velocidad y rodear el accidente con seguridad o detenerse para ayudar. Unos minutos más tarde, llega el médico de emergencias. Asimismo, su vehículo ha informado al centro de control de tránsito regional y poco tiempo después, el tráfico del área también recibe la información sobre la situación de riesgo por transmisión de radio digital.
Así actúa el sistema que BMW y Renault han puesto en práctica, y que demuestra que el intercambio espontáneo de mensajes entre vehículos de diferentes fabricantes será posible en un futuro próximo. El dispositivo funciona a través de un software que permite la conexión inalámbrica entre dos coches, entre otras numerosas aplicaciones en seguridad vial.
El proyecto de investigación europeo GTS (Global System for Telematics) está cofinanciado por la UE y en él participan desde 2004 el departamento de tecnología de BMW y Renault. Cooperación bilateral que es a su vez aprovechada por el Consorcio de Comunicación Coche a Coche (C2C-CC), del que ambos fabricantes son parte activa junto a Audi AG, DaimlerChrysler AG, Honda, Opel, Fiat y Volkswagen AG, entre otros grupos de investigación. El objetivo: conseguir una armonización mundial de la frecuencia de comunicación coche a coche.
V2V
Vehículo a vehículo en castellano, es un nuevo sistema creado para mejorar la seguridad activa, cuyo padre es General Motors, pero en el que ya participan otros grandes fabricantes de automóviles como BMW, Mercedes, Volvo, Honda o Toyota.
Este dispositivo permite la comunicación directa de coche a coche, sin la intervención del conductor, y le avisa de los peligros que se puede encontrar en carretera para que pueda reaccionar con suficiente antelación. Dicho de otro modo, la información que transmitan los vehículos servirá para evitar colisiones y accidentes, al ser alertados los automovilistas, con señales acústicas y luminosas, de los riesgos que pueden suponer tanto otros automóviles como unas obras en la calzada o la presencia de un cruce peligroso.
El funcionamiento del V2V, al igual que el de otras nuevas tecnologías aplicadas a la conducción, no parece complejo dado que básicamente necesitará un GPS, un sistema wifi, un microprocesador y unos sensores.
Con el GPS se comunicará la posición del vehículo, la velocidad y la dirección en la que circula. El wifi o red inalámbrica servirá para transmitir la información a los automóviles más próximos. Los sensores instalados en los espejos, asiento del conductor o parachoques alertarán del peligro existente. Finalmente el microprocesador realizará un cálculo matemático para determinar qué tipo de acción se debe adoptar.
El hecho de emplear componentes asequibles, permitirá que la instalación de este sistema no suponga un fuerte desembolso, ya que su precio podría oscilar entre 300 y 600 euros.
El objetivo de los grandes fabricantes, especialmente de General Motors, es que el dispositivo se encuentre en el mercado en uno o dos años a lo sumo, máxime cuando la Unión Europea ya ha fijado, para todos sus estados miembros, una frecuencia de operación y el ancho de banda para el V2V. En una primera fase se cubrirá un radio de unos 500 metros, aunque con el sistema más desarrollado, se pretende alcanzar un kilómetro.
El V2V permitirá mejorar la seguridad vial ya que alertará a los conductores de los riesgos existentes en la carretera.
Por ejemplo:
- El ángulo muerto que impide ver un adelantamiento. Mediante una señal luminosa, colocada en el espejo retrovisor exterior, se avisa al conductor de que otro vehículo circula en el área que no es visible. Si se mantiene la intención de cambiar de carril vibrará su asiento en el momento de iniciar la maniobra.
- Aviso de colisión en un cruce. Los vehículos se comunican entre ellos antes de llegar al campo de visión y el sistema avisa a los conductores del riesgo de colisión. Si aún así no se detienen, el V2V podría parar automáticamente a uno o a ambos automóviles para evitar el accidente.
- Alerta por frenada brusca. Cuando el vehículo que circula por delante realiza una frenada brusca, se alerta a los conductores que circulan por detrás con un mensaje en la pantalla del GPS y con una señal acústica.
Varios vehículos transitan por una carretera con niebla. Sus conductores desconocen que, tras una curva, se acaba de producir una colisión múltiple. Los sensores de uno de los vehículos accidentados transmiten el mensaje "Atención. Accidente a 500 metros". Si los automóviles disponen del V2V, enseguida aparecerá reflejado en el monitor de su GPS dicho mensaje, y ya sea mediante señales graficas o auditivas, se avisará al conductor para que frene.
Un conductor enciende un cigarro, se despista y no se da cuenta de la existencia de una furgoneta detenida en la calzada que anuncia unas obras. Ese vehículo transmite la señal "Carril derecho cortado. Por favor, circule por la izquierda". Si al automovilista no le da tiempo a frenar, el microprocesador acude al rescate ordenando al coche que se detenga, regulando la frenada de forma electrónica. Los sensores situados en el parachoques delantero han calculado la velocidad, la distancia, el espacio y el tiempo necesario para poder parar a tiempo evitando un accidente.
Las nuevas tecnologías del automóvil, como el V2V, permiten el estudio de nuevas técnicas de conducción, como la denominada "platooning", mediante la cual en un atasco los vehículos circulan pegados los unos a los otros. Según un estudio publicado en el International Journal of the Environment an Pollution (IJEP), el "platooning", cuya traducción más aproximada sería reagrupamiento, reduciría las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y ahorraría combustible.
Al acortarse la distancia de seguridad entre los vehículos, se contaminaría menos y disminuiría el consumo de gasolina ya que la resistencia al aire sería menor. Para circular con esta técnica, los automóviles tendrían que ir equipados con sensores para evitar colisiones.
El V2V podrá colocarse en cualquier vehículo y motocicleta, en señales de tráfico y en semáforos. En un futuro, incluso cabe la posibilidad de la comunicación entre vehículos y ciclistas o peatones.
El dispositivo también tiene desventajas. No alertará de la presencia de animales en la calzada ni de desprendimientos u otros objetos que ocupen la carretera y al ser una red abierta podría ser invadida por hackers (delincuentes informáticos).
Llevar el V2V no es sinónimo de que el coche circule solo y más siendo un sistema novedoso que necesitará un tiempo de adaptación para su completo desarrollo. Pero si algo no se pone en duda, es que esta nueva tecnología mejorará sustancialmente la seguridad vial y contribuirá a rebajar el número de accidentes de tráfico.
En un futuro no muy lejano
Los coches podrán manejar prácticamente solos, como lo habíamos dicho en el post sobre los Sistemas de Manejo Asistido Computarizado. Actualmente se adelantan estudios e investigaciones para proporcionar conectividad vehicular masiva. Un reciente estudio publicado por investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid nos muestra dichos avances.
Básicamente los investigadores desarrollaron un sistema de comunicación eficaz entre coches en movimiento y presentaron los resultados por medio de una simulación donde integran las nuevas tendencias europeas de intercomunicación vehicular, como lo son Car2Car, que es consorcio de europeo integrado por fabricantes de automóviles y distribuidores de equipamiento, que actualmente desarrollan una arquitectura para perfeccionar las comunicaciones móviles entre coches.
Carlos Bernardos, investigador del Departamento de Ingeniería Telemática de la UC3M, uno de los responsables de la investigación, afirma que han desarrollado mecanismos seguros de comunicación, con la particularidad que cada coche se convierte en una red en movimiento. Los resultados del estudio los publicaron en la revista Computer Communications bajo el título “VARON: Vehicular Ad Hoc Router Optimization of NEMO“.
La idea es que un futuro cercano, posiblemente a partir del año 2.012 cuando ya se comiencen a producir y comercializar los primeros vehículos dotados de sistemas de comunicación avanzados, se reduzcan al máximo los niveles de accidentalidad. Podremos ver vehículos cruzando por las calles sin chocar o vehículos informándose entre sí el estado del tráfico, algún accidente eventual o el estado del tiempo. Incluso veremos vehículos desplazándose solos de un lugar a otro por medio de esta extensa red móvil.
Incluso se podrán sincronizar con los semáforos para minimizar el tiempo de ruta y poder “coger” el máximo número de semáforos en verde y contactando a otros vehículos vía internet para evitarlos.
Según el artículo publicado por los investigadores, en el futuro los coches poseerán varios dispositivos de comunicación conectados a través de un nodo especializado, de modo que cada vehículo será una red móvil en sí, y dispondrán de nuevos servicios y aplicaciones que en la actualidad solo se obtienen mediante la red celular para móviles.
Además de la conexión por medio de internet, los coches tendrán sistemas inalámbricos específicos como conectividad WiFi o WiMax, para establecer comunicación entre dos o más coches.
Ford trabaja en la comunicación entre coches
- Ford afirma que el coche del futuro será capaz de comunicarse con el entorno
- El modelo utilizado empleó la comunicación UMTS y un sistema W-LAN
Durante las pruebas realizadas por Ford, el modelo Mondeo utilizaba, para la transmisión de la información, empleó sistemas UMTS y W-LAN para la comunicación vehículo-entorno.
El fabricante de automóviles Ford, a través de su Centro Europeo de Investigación, ha desarrollado un nuevo proyecto de comunicación entre vehículos, como parte de su previsión de que el automóvil del futuro será capaz de comunicarse con su entorno.
Así, la empresa, como parte de la iniciativa Aktiv, ha llevado a cabo un proyecto, de cuatro años de duración, que ha contado con la colaboración del Ministerio de Economía y Tecnología de Alemania, y que ha permitido el desarrollo de unas nuevas tecnologías que permiten a los vehículos comunicarse entre sí y también con las infraestructuras.
Ford indicó que los atascos en las carreteras y el tráfico intermitente pueden constituir un riesgo par la seguridad y también generan un "considerable estrés" para los conductores y usuarios, además de provocar un incremento del coste económico.
Durante las pruebas realizadas por Ford, el modelo Mondeo utilizaba, para la transmisión de la información, empleó sistemas UMTS y W-LAN para la comunicación vehículo-entorno. A través de comunicación vehículo con el entorno, este coche recibe información sobre los límites de velocidad, las restricciones de tráfico o las advertencias por obras.
Así, la información sobre el tráfico aparece en el cuadro de mandos del vehículo para que el conductor tenga un conocimiento continuo de las advertencias y recomendaciones de la carretera, aportando de esta manera una mayor seguridad de los usuarios.
Por otro lado, Ford señaló que la integración de dispositivos móviles en el vehículo, como teléfonos móviles o sistemas de navegación por 'bluetooth', también sirven para mejorar la seguridad del vehículo.
Se ha barajado 2012 como el año en el que puedan salir a la venta los primeros vehículos dotados con sistemas de comunicación avanzados, y en Europa se trabaja para que se reduzcan los accidentes con el año 2010 como meta clave.
La comunicación entre coches tiene muchísimas aplicaciones posibles. Imaginemos coches informando a otros en tiempo real del estado del tráfico, de un accidente o del tiempo; o bien que el propio vehículo pueda localizar a otros cercanos para evitarlos. O, por qué no, que el coche se ponga en contacto vía Internet con el taller en caso de avería o recambio. Incluso podría imaginarse al coche yendo él solo a un lugar determinado.
Además, a través de una red móvil los vehículos también podrán obtener información de las señales de tráfico o sincronizarse con los semáforos, de manera que se minimice el tiempo de espera de los coches en los mismos. "La idea es que en el futuro se pueda adecuar nuestra velocidad para que cuando lleguemos a los cruces, los semáforos siempre estén en verde", comentó el profesor Bernardos.
Sistema complejo
¿Cómo se logra todo esto? "La comunicación entre vehículos necesita un sistema algo más complejo que Internet", explicó Bernardos. Los investigadores españoles que han realizado el estudio parten de la idea de que "un coche es una red que se mueve, debido al gran número de componentes que se comunican entre sí", comentó Bernardos.
Según el artículo publicado por su equipo, en el futuro los automóviles poseerán varios dispositivos de comunicación conectados a través de un nodo especializado (los automóviles contendrán redes móviles como las planteadas en el estudio) y podrán disponer de nuevos servicios y aplicaciones que en la actualidad sólo se obtienen mediante los móviles.
Para poder conectarse a la Red se requiere, en primer lugar, localizar geográficamente el vehículo, algo que se realiza gracias a sistemas por satélite como el GPS o el futuro sistema europeo Galileo. También puede realizarse mediante la instalación de elementos en la carretera.
Además, a través de sistemas inalámbricos específicos para los coches como ciertas variantes de WiFi o WiMAX, se puede establecer la comunicación entre dos o más coches.
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