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1. Achote Andrés

2. Acosta Ian

3. Alcivar Camila

4. Cali Ingrid

5. Sarai Calderón

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Cuando un cuerpo está vibrando sus vibraciones se transmiten al medio que lo rodea y se propaga mediante el aire que al llegar al oído de una persona genera en ella una sensación que se conoce como sonido.

El sonido se denomina como todo aquel movimiento ondulatorio de tipo elástico que se encuentra propagándose a través de un medio.

El sonido en los líquidos y gases es siempre un movimiento ondulatorio longitudinal porque en los fluidos no se propagan movimientos ondulatorios transversales debido a que en estos solo se propagan cambios de presión y el sonido requiere un medio elástico para transmitirse, por lo que no se propaga en el vacío porque en ese medio no puede transmitirse las vibraciones del foco sonoro

Ejemplo:
Cuando dentro de una campana neumática se coloca un timbre y se extrae el aire, y por consiguiente no se percibe ningún sonido, aunque se pueda observar que campana está golpeando

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METODOS EXPERIMENTALES PARA MEDIR LA VELOCIDAD DEL SONIDO.

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METODOS EXPERIMENTALES PARA MEDIR LA VELOCIDAD DEL SONIDO.

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Una forma de medir la velocidad del sonido consiste en colocar dos observadores, A y B, a una distancia D suficientemente grande entre sí, para que uno de ellos realice un disparo y el otro observe el tiempo t  transcurrido entre la observación del fogonazo y la percepción del estampido la velocidad del sonido es porque prácticamente t es:
V= d/t

t: tiempo empleado por el sonido en ir de A a B (velocidad de la luz es 300,000 km/s).

-En 1862, el investigador francés Regnault realizó determinaciones para medir la velocidad del sonido en tubos largos, con el fin de eliminar posibles errores causados ​​por las corrientes de aire.

-Este procedimiento consiste en medir el tiempo empleado por el sonido de un disparo en recorrer el rumbo y se divide la longitud de este entre el tiempo.

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El sonido se refleja en una superficie lisa, si la superficie también es dura, la energía que transporta la onda sonora reflejada será mayor. Por el contrario, si la superficie es lisa y desigual, la energía transportada por la onda reflejada será menor. La reflexión acústica ocurre cuando una onda de sonido se refleja de tal manera que el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Por ejemplo, si alguien le grita a un obstáculo lejano, puede suceder que además de escuchar directamente su voz, la persona reciba el sonido que hace después de interactuar con él. Radiación en obstrucciones (ver figura). Este sonido reflejado se llama eco. Si se produce algún reflejo del sonido, la claridad de la audición es deficiente y los sonidos no se pueden distinguir por separado, lo que se denomina reverberación.

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La interferencia se llama superposición, o la suma de dos o más ondas. Según la longitud de onda, la amplitud y la distancia relativa entre ellas, se pueden distinguir dos tipos de interferencia:

Síntesis: ocurre cuando las ondas chocan o se superponen en fases, lo que da como resultado una onda de mayor amplitud que las ondas originales. Destrucción: es la superposición de ondas en la contra onda, dando como resultado una onda de menor amplitud que las ondas originales.

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La intensidad del sonido se define como la potencia acústica por unidad de área. El contexto habitual es la medición de intensidad de sonido en el aire en el lugar del oyente. Las unidades básicas son vatios/m² o vatios/cm². Muchas mediciones de la intensidad de sonido se hacen con relación a la intensidad del umbreal de audición estándar I₀
El enfoque más común para la medición de la intensidad del sonido es el uso de la escala de decibelios

Los decibelios miden la relación de una intensidad dada I con la intensidad del umbral de audición, de modo que este umbral toma el valor 0 decibelios (0 dB). Para evaluar el volumen del sonido, como distintivo de una medida de intensidad objetiva, se debe ponderar con la sensibilidad del oído.

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El oído humano tiene dos límites, tanto en sensación de intensidad sonora como en sensación de tono.

El espectro normalmente abarca desde los 20 Hz hasta los 20 kHz en frecuencia o tono. En intensidad o sonoridad, desde el umbral de audibilidad en 0 dB (que corresponde a 10-12 Pa de presión sonora) hasta 120 dB (1 Pa de presión sonora). Algunos libros ponen como límites cifras más atrevidas de 130 y 140 dB. Por encima de este límite se tienen sensaciones de dolor en el oído que pueden llegar a provocar daños físicos durante exposiciones prolongadas que causan pérdida de capacidad auditiva. En muchos casos pueden ser irreversibles, como la rotura del tímpano en picos de 150 dB de volumen.

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El tono o altura varía principalmente según la frecuencia, es decir, la cantidad de vibraciones que tenga la onda sonora, y nos permite diferenciar los sonidos graves (o bajos, de poca frecuencia) de los sonidos agudos (o altos, de mucha frecuencia). Otros factores físicos que afectan el tono son la presión sonora y el envolvente acústico

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Intervalo es la distancia (en términos de altura) entre dos notas musicales o entre dos sonidos.
iQué son los intervalos?
Un intervalo en la música es la distancia que distingue o diferencia la altura entre dos tonosmusicales,sucesivos o simultáneos. Las unidades de medida de los intervalos son los tonos ysemitonos.Un intervalo se forma cuando entre dos sonidos o tonos musicales hay una diferencia oseparación de altura, es decir, suenan a frecuencias distintas.

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Son secuencias de sonidos cuya sucesión resulta agradable al oído.

Las 2 más importantes son "La gama mayor" y "La gama temperada"  adoptada universalmente.

La gama mayor consta de 8 sonidos fundamentales o notas. (De la cual la última tiene una frecuencia doble).

La primera nota es Fundamental o iónica.

Los intervalos fundamentales son los intervalos  de cualquier nota con la fundamental y los intervalos sucesivos son los intervalos entre dos notas consecutivas.

Lo que caracteriza una gama no son las frecuencias de las notas que la componen sino los intervalos fundamentales y sucesivos de las mismas.

Cuando se toma como tónica una nota que no es el "do" es necesario llevar a cabo algunos cambios en las frecuencias, llamados Transportes y son de dos clases.

Sostenido (#)= Elevar una nota en un semitono menor, para esto se debe multiplicar por 25/24

f# =f*(25/24)

Bemol (b)= Bajar una nota en un semitono menor, para esto se divide su frecuencia para 25/24.

fb= f/(25/24)

En la escala de los Físicos se hace do3  =256 Hz y en la escala musical se toma la3 =440Hz.

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Un armónico es un sonido cuya frecuencia es un múltiplo entero de otro y a este se le conoce como fundamental.
Cuando se superponen varios armónicos con el sonido fundamental de esto resulta un "sonido compuesto" de la cual su frecuencia es igual a la del fundamental.

A cada uno de los armónicos componentes se les conoce como parcial.

Cuando un instrumento realiza un sonido no produce solo el fundamental sino también varios de sus armónicos.
Por Ejemplo:
Un diapasón emite la misma nota fundamental que un violín pero producen sensaciones distintas ya que los parciales o también conocidos como armónicos del violín son diferentes  a los del diapasón.

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Si tenemos una cuerda fija de los dos extremos y se la hace vibrar se lograra observar las ondas estacionarias, debido a la interferencia de las ondas reflejadas en sus extremos los cuales se los conoce como nodos.

Aquí la frecuencia de vibración depende del número de nodos o vientres que se logren formar.

En la Figura se logra observar una cuerda vibrando:
a) Con un vientre y dos nodos.
b) Dos vientres y tres nodos.
c) Tres vientres y cuatro nodos.
d) Cuatro vientres y cinco nodos.
e) Cinco vientres y seis nodos.
Si a una cuerda se la hace vibrar llega a emitir cualquier armónico del sonido fundamental. (El orden de los armónicos siempre será igual al número de vientres que lleguen a formarse).
Para calcular la frecuencia está dada por la siguiente expresión:
f=k (V/2L) (k=1,2,3...)
Dónde:
V: velocidad de propagación.
Teniendo en cuenta que V=Raíz cuadrada de (T/m), Entonces la fórmula alternativa sería:

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Dónde:
f: Frecuencia del armónico de orden k.
L: longitud de la cuerda en (m).
T: La tensión en (N).
m: masa por unidad de longitud (kg/m).

A partir de esta Fórmula se deducen las siguientes leyes.

1) Directamente proporcional a la raíz cuadrada de la tensión.
2) Inversamente proporcional a la longitud.
3) Inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa por unidad de longitud.

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Funcionamiento:

El chorro de aire interacciona con la columna de aire contenida en el tubo. Las ondas que se propagan a lo largo de la corriente turbulenta mantienen una oscilación uniforme en la columna de aire haciendo que el tubo suene.

Tubos abiertos

Si un tubo es abierto, el aire vibra con su máxima amplitud en los extremos. En la figura, se representan los tres primeros modos de vibración

Como la distancia entre dos nodos o entre dos vientres es media longitud de onda. Si la longitud del tubo es L, tenemos que

L=λ /2, L=λ, L=3λ /2, ... en general L=nλ /2, n=1, 2, 3... es un número entero

Considerando que λ=v s/f (velocidad del sonido dividido la frecuencia)

Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la fórmula

f=n/2   vs/  L      n=1, 2, 3...

Tubos cerrados

Si el tubo es cerrado se origina un vientre en el extremo por donde penetra el aire y un nodo en el extremo cerrado. Como la distancia entre un vientre y un nodo consecutivo es λ/4. La longitud L del tubo es en las figuras representadas es L=λ /4, L=3λ/4, L=5λ/4...

En general L=(2n+1) λ/4 con n=0, 1, 2, 3, ...

Las frecuencias de los distintos modos de vibración responden a la fórmula

f=(2n+1) /4   vs/L             con n =0,1 , 2, 3...

Leyes de Bernoulli

Las fórmulas obtenidas explican las denominadas leyes de Bernoulli:

La frecuencia del sonido en un tubo es:

1. Directamente proporcional a la velocidad del sonido v s en el gas que contiene el tubo

2. Inversamente proporcional a la longitud del tubo L

3. En un tubo abierto, se puede producir el sonido que corresponde a la frecuencia fundamental (n=1) y sus armónicos (n=2, 3, 4, ..)

4. En un tubo cerrado, se puede producir el sonido que corresponde a la frecuencia fundamental y los armónicos impares (2n+1=3, 5, 7, ...).

5. En dos tubos idénticos y con el mismo gas, uno abierto y otro cerrado, el abierto produce un sonido cuya frecuencia (fundamental) es el doble que la del cerrado.

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Si sobre un cuerpo actúa una fuerza impulsora con una frecuencia igual a su frecuencia natural (y no hay desfase entre ellas), sus partículas vibrarán con la amplitud máxima posible. Este fenómeno se conoce como resonancia (mecánica).

* Para cada sistema oscilante existe una frecuencia de resonancia para la cual la amplitud de la oscilación es máxima y, en esta situación, se dice que el oscilador está en resonancia.

El sonido que lo provoca debe tener una frecuencia igual a la frecuencia de vibración natural del cristal

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la velocidad del sonido en un gas o fluido líquido se encuentra dada por la siguiente expresión:

V=√k/d

k: módulo de elasticidad
d: densidad del fluido

la relación entre el cambio de presión y el cambio de volumen por unidad de volumen de la sustancia está dada por el módulo de elasticidad.

Otra forma de calcular la velocidad del sonido en los gases es por la expresión:
V=√ϒ/d

P: Presión del gas

ϒ: Relación entre el calor específico a volumen constante y el calor específico a presión constante del gas.

Si se quiere la velocidad del sonido en función de la temperatura de un gas puede emplearse la expresión:

V= V o √T/273

V₀: velocidad a 0 oC (273 K)
T: temperatura absoluta del gas

La velocidad del sonido en:

Aire: varía 60 cm/s por cada de variación en la temperatura

Agua: 1.440 m/s

Hierro: 5.130 m/s

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En la música, el ruido es descrito como un sonido sin tono, indeterminado, descontrolado, estridente, no musical e indeseado.

Un trueno el ladrido de un perro podrían ser clasificados como ruidos, estos en general en una mezcla de sonidos que se extienden sobre un rango muy grande de frecuencias.
Además hay que tener en cuenta el factor intensidad, la música amplificado electrónicamente por ejemplo excede los 120 db que puede tolerar el oído humano, hecho que podría causar además de dañar permanentemente los receptores auditivos causar irritabilidad, molestia e incluso dolor en los oyentes

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Alonso, M., & Acosta, V. (1984). Introducción a la física (1.a ed., Vol. 2). Ediciones Cultural Colombiana Ltda.

Entradas, V. M. (2016, 12 abril). ¿En qué consiste la resonancia? Cienciadelux. https://cienciadelux.com/2016/03/15/en-que-consiste-la-resonancia/

Franco, A. (s. f.). Modos de vibración en tubos abiertos o cerrados. Campus de Gipuzkoa. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/ondas/tubos/tubos.html#:%7E:text=El%20chorro%20de%20aire%20interacciona,o%20cerrados%20por%20un%20extremo

Las Ondas. (s. f.). Blog de Física Copyright. http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena11/4q11_contenidos_2d.htm

Sound Intensity. (s. f.). M Olmo R Nave. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Sound/intens.html