LA VIA LACTEA

Material de apoyo para la unidad de la "Tierra y su Entorno"
Los alumnos de 2º medio podran estudiar con este material para la prueba que se realizara la 1º semana de Diciembre.

La VíA LáCtea

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"EL UNIVERSO DE LA LUZ"

AMERICAN COLLEGE Miss Marta Montero G

Villa Alemana Física

“EL UNIVERSO DE LA LUZ”

“El Universo de la Luz”, es una exposición que busca volver tu atención hacia la luz y la necesidad de su estudio, mostrándote en forma interactiva sus principales fenómenos y como los aprovechamos para crear nuevas tecnologías.

Explique con sus palabras lo observado y experimentado en cada uno de los siguientes módulos visitados.

1. EL OJO. “Lo único que veo es luz”

2. EL LASER, LA REFLEXION Y REFACCION. Mesa de humo

3. LASER. Piano de luz.

4. MICROSCOPIO Y TELESCOPIO

5. ESPEJOS CONCAVOS Y CONVEXOS. ¿Qué le pasó a mi reflejo?

6. FIBRA OPTICA. Guiando la luz.

7. POLARIZACION. ¿Cuál onda? (vidrios polarizados)

8. EFECTO FOTOELECTRICO. La luz como fuente de energía.

Realice dibujos o esquemas para explicar lo observado

FINALMENTE, REALICE UN COMENTARIO RESPECTO A LA SALIDA DE ESTUDIO REALIZADA.

Puedes visitar la página www.universodelaluz.cl

Pauta del informe:

· Portada

· Índice

· Introducción

· Desarrollo

· Conclusión

Hoja tamaño oficio, márgenes 2.5 cm por lado.

Letra Times New Roman (14) o Arial (12)

Si lo realiza a mano, las hojas también deben ser tamaño oficio y debe dejar 4 cuadrados de margen por cada lado. La letra debe ser clara y leíble.

AMERICAN COLLEGE . 3ºFD_FISICA

VILLA ALEMANA . Miss Marta Montero G

MOMENTO ANGULAR

RESUMEN

Según la 2 ley de Newton el torque se define como el producto entre el momento de inercia de un cuerpo y la aceleración angular que adquiere dicho cuerpo. Recordemos que el momento de inercia de pende de la distribución de la masa de un cuerpo respecto al eje de giro.

La inercia de rotación la reconocemos cuando un cuerpo que esta girando mantiene ese movimiento rotatorio, siempre y cuando ningún torque externo actúe sobre él.

Momento angular: es el producto entre el momento de inercia de un cuerpo y la velocidad angular de éste.

La conservación del momento angular se produce cuando ningún torque externo actúa sobre el cuerpo que esta girando, o sea, su momento angular no cambia

I. Busque las 15 palabras relacionadas con la unidad de dinámica de rotación

II. Realice un mapa conceptual con las palabras encontradas anteriormente

III. Ejercicios de Momento Angular

1. Un joven está sentado en su silla giratoria, frente al computador, y en un momento se da un impulso y comienza a girar con cierta velocidad angular. Si luego quiere aumentar la rapidez con que gira, ¿qué le es más conveniente, sin que nadie más que él intervenga?

2. Una persona ata una piedra de masa m a un cordel de largo L. Si hace girar la piedra, en un plano horizontal, con cierta velocidad angular. Asumiendo que el cordel tiene una masa que se puede despreciar. Si la masa de la piedra se duplica, el largo de la cuerda disminuye a la mitad y la velocidad angular se duplica, ¿cómo son el momento de inercia y el momento angular de la piedra, respecto a los valores que tenían antes de los cambios?

3. Se tiene una tabla rectangular, de lados a = 0,2 m y b = 0,4 m, de masa 0,6 kg. Si gira respecto a un eje perpendicular al plano de la tabla y que pasa por su centro de masa (intersección de sus diagonales) con una velocidad angular de 10 rad/s.

a) Determine su momento angular.(I_CM= m(a² + b²)/12).

b) Si luego se le hace girar en otro eje, en un vértice de la tabla, que también es perpendicular al plano de la tabla, ¿cuál será su nuevo momento angular?

4. Se tiene una rueda y un disco, ambos de igual radio e igual masa. Si se hace girar a ambos respecto al centro, ¿cuál ofrece mayor facilidad para empezar a moverlo? Y ¿a cuál es más difícil detenerlo una vez que ambos tienen la misma velocidad?

5. Si te contrataran para asesorar a un grupo de constructores de una nave espacial que tendrá forma circular, y sabiendo que el mayor gasto de combustible que tendrá será para empezar a hacerla girar y posteriormente para detener su movimiento rotatorio, ¿qué aconsejarías: que tenga forma de rueda o forma de disco y por qué?

6. Un disco de cartón de masa 50 g y 20 cm de radio, gira horizontalmente respecto a su centro con una rapidez angular de 5 rad/s. Si sobre el disco cae una moneda de $ 100, cuya masa se puede aproximar a 10 g, en el borde externo del disco, y el sistema nuevo queda girando, ¿con qué rapidez angular lo hace?, ¿qué rapidez lineal tiene la moneda?

7. Suponga que el tagadá de la figura tiene un diámetro de 5 m. La masa del disco uniforme es de 500 kg, la masa de cada persona arriba de él es, en promedio, 60 kg y hay 20 en total. Las personas están en el borde del disco. El sistema completo se mueve a razón de 2 vueltas en 10 segundos. ¿Cómo se modificaría la velocidad del tagadá si 5 personas, simultáneamente, caminan y se ubican en el centro del disco?

Formulas necesarias:

L = Ι·ω → momento angular	τ = Ι·α → torque	FC = m ac= m v2/R → fuerza centrípeta
Ι·ωF = Ι·ω0 Conservación del momento angular

AMERICAN COLLEGE Miss Marta Montero G

VILLA ALEMANA 3ºFD_Física

DINAMICA CIRCULAR

RESUMEN

La dinámica circular estudia las causas del movimiento rotatorio
Cuando un objeto en movimiento se le aplica una fuerza en una dirección perpendicular a su trayectoria, el objeto describirá una circunferencia. Esta fuerza centrípeta, la que tiene la misma dirección y sentido que la aceleración centrípeta. Cualquier tipo de fuerza que haga girar en círculos a un cuerpo recibe la denominación de fuerza centrípeta

Si deseamos iniciar una rotación deberá aplicar un torque sobre el objeto, es decir una fuerza perpendicular al radio de giro que permita variar la rotación. Una vez que el cuerpo se encuentra girando tendera a seguir haciéndolo a no ser que un torque externo lo haga modificar este estado. Este hecho es conocido como inercia de rotación, la que se deduce de la ley de conservación del momento angular

El momento angular depende del momento de inercia, que se relaciona con la distribución de la masa en relación al radio y de la rapidez angular con que gira un cuerpo

Ejercicios:

1. Define los siguientes conceptos y da un ejemplo de cada uno.

a. Fuerza centrípeta

b. Inercia rotacional

c. Momento de inercia

d. Momento angular

2. Cuando la rueda de una bicicleta en movimiento arroja barro ¿en qué dirección es lanzado el barro?

3. ¿Quién se desliza más rápido por un plano inclinado, un disco macizo o un aro de similares características?

4. ¿de qué factores depende el momento de inercia de un objeto?

5. ¿qué relación existe entre la inercia rotacional y el hecho de flectar las piernas para correr?

6. ¿por qué los equilibristas que caminan sobre la cuerda floja, usan una garrocha para no caerse?

7. ¿de qué forma se puede conseguir doblar más rápido en una esquina

8. En el juego mecánico de las sillas voladoras ¿qué hace la que se produzca la fuerza centrípeta?

9. ¿Cómo se podrían plantear las 3leyes de newton en términos de las rotaciones?

10. ¿Cuál es la máxima velocidad con que una lancha puede tomar una curva de 25 mt de radio, si el coeficiente de roce con el agua es μ = 0.8?

11. Un automóvil de 1000kg, da una vuelta en una esquina a 36km/hr. Si el radio de giro es de 10 mt determina la fuerza horizontal que debe ejercer el pavimento sobre los neumáticos para mantener el vehículo en trayectoria circular ¿cual debe ser el coeficiente de roce mínimo para que el auto no se deslice?

12. Calcula el momento de una rueda de bicicleta de radio 30 cm que gira a 10 m/s y que tiene una masa de 2kg.(considere el momento de inercia de un aro)

13. Una caja de huevos esta sobre el asiento de un auto que da vuelta en una curva de 26 mt de radio a una velocidad de 16.5 m/s. ¿Cuál el coeficiente de roce mínimo que debe existir entre la caja y el asiento para que los huevos no se deslicen?

14. Calcula el momento angular de un disco sólido uniforme de 50 cm de radio y 2.4 kg de masa, que gira a 6 rev/s con respecto a un eje que pasa por el centro en forma perpendicular al plano del disco.

15. Repita el cálculo anterior para una esfera solida de igual masa y radio que gira con la misma velocidad.

16. Determina el momento angular del movimiento de rotación y traslación de la Tierra. El radio de la Tierra es 6400 km, su orbita es de 1.5 x 10¹¹mt y su masa es de 6 x 10 ²⁴ kg.

17. A partir del periodo de revolución de nuestro planeta, calcula la masa de nuestro Sol.

18. Una nave espacial se encuentra en orbita alrededor de la Luna a una altura de 20000mt. Suponiendo que solo la atracción gravitacional lunar actua sobre ella, encuentra la rapidez y el tiempo que tarda en dar una orbita. Datos de la luna: masa:7.34 x 10²²kg, radio: 1.738 x 10⁶ mt.

19. Supón que la orbita de la tierra alrededor del Sol es circular, con radio 1.5 x 10¹¹mt. Calcula la masa del Sol. Recuerda que el periodo de la orbita terrestre es de un año.

20. El satélite del planeta Júpiter, Calixto, gira alrededor de él cada 16.8 días. El radio de su orbita mide 1.88 x 10⁹mt. Calcula la masa de Júpiter.

21. Calcula el momento de inercia de la Tierra. M_T = 6 x 10 ²⁴ kg, R_T = 6400 km.

22. ¿Cuál es el momento de inercia de una rueda de 8 kg que tiene un radio de giro de 25 cm?

23. Determina la magnitud del momento angular de un disco Sólido uniforme de 50 cm de radio y 2.4 kg de masa, que gira a 6 rev/s con respecto a un eje que pasa por el centro en forma perpendicular al plano inclinado del disco.

24. Determina la magnitud del momento angular de una esfera sólida de igual masa y radio que el disco del problema anterior y que gira con la misma velocidad.

Formulario:

GRAVITACION UNIVERSAL

Profesora Marta Montero G
Departamento de Física

HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

¿Qué Explica La Ley De Gravitación?
Explica:

1) como se mueven los planetas,

2) con que tipo de movimiento,

3) cómo es la fuerza que realiza ese movimiento,

4) qué es lo que la crea.

Estas preguntas estaban sin contestar satisfactoriamente al final de la Edad Media. Kepler contesta a la pregunta de cómo se mueven los planetas y explica la forma de las órbitas. Newton contesta a la cuestión de cómo es la fuerza que mueve los planetas y que es lo que la crea.

Todo Empezó Por Un Afán De Poder Predecir los acontecimientos estelares daba a los que lo poseían un poder supersticioso que ellos mismo potenciaban. Hoy los cultivadores de las falsas ciencias siguen engañando y tratando de predecir el futuro utilizando diferentes métodos, pero la única ciencia que predice lo que pasará es la que utiliza fórmulas matemáticas y leyes físicas que partiendo de unas condiciones iniciales y conociendo el tipo de fuerzas que actúan predice donde estará el planeta en un futuro.

El Método Científico

La aplicación de un nuevo método para la investigación se inicia en la Física, es el llamado método científico, y contribuye a resolver las cuestiones planteadas sobre la gravitación. Vamos a comprobar como surgen las diferentes fases del método al estudiar el fenómeno de la gravitación. No todas las fases fueron aplicadas por un mismo investigador, pero poco a poco enlazadas se convierten en el instrumento que fue capaz de elevar el conocimiento tecnológico hasta las cotas hoy alcanzadas.

Observación Y Registro De Datos

Aunque Copérnico había realizado una observación de las posiciones astrales para crear nuevas tablas solares (que predecían las posiciones de los planetas), el que verdaderamente hizo una observación sistemática y precisa y diseño nuevos aparatos fue Tycho Brahe. Lo hizo a simple vista, sin telescopio. Sus datos son de 10 a 2 más precisos que los de Ptolmeo. Su gran aporte a la Ciencia fue creer que los debates acerca del tipo de movimiento de los astros se resolverían mejor si las posiciones se conocieran con mayor precisión antes que manteniendo discusiones filosóficas. (Establece la necesidad de la observación y medida para establecer una Ley). Los griegos partían de prejuicios sobre lo inmutable y lo puro de los cielos para asignarles a las trayectorias, la "perfección" del círculo como única posible.

Establecimiento De Relaciones Matemáticas (Fórmulas)

Entre Las Variables Medidas
Los datos de Tycho son heredados por J. Kepler, mal observador pero buen matemático, que los retuerce hasta lograr unas relaciones, sintetizadas en expresiones matemáticas (un lenguaje más preciso), que le permitieron formular sus tres leyes. Estas leyes se refieren a la forma de las órbitas y a los tipos de movimiento descrito así como a las relaciones entre los tiempos de giro del planeta y su distancia al sol. A partir de ellas Newton establece una teoría que explica de donde surge la fuerza que mueve a los planetas, su dirección y valor extensible a todo el cosmos.

La Teoría: Una Teoría Comprobable Es La Única Forma De Poder Predecir El Futuro

Con el estudio del movimiento de los proyectiles y la caída de los cuerpos (extrañamente todos los cuerpos, independientemente de su masa, caen con la misma aceleración) Galileo ya tenía sus propias ideas acerca de las teorías de los movimientos y la posición de la Tierra en el sistema solar ( " y sin embargo se mueve"- musitó en el juicio). Galileo estudiando la piedra que cae desde lo alto de un mástil de un barco que se mueve con movimiento uniforme (cae siempre al pie del mástil independientemente de que el barco esté quieto o se mueva), concluyó que dentro de un sistema que se mueve con movimiento de este tipo, (la Tierra), no podemos saber si estamos quietos o nos movemos. También descubre que si una masa se mueve y no actúan fuerzas sobre ella se seguirá moviendo en línea recta indefinidamente. Todavía no sabemos el por qué, pero es así.

Y entonces apareció Newton. Kepler explica la forma de las órbitas y Newton explica porque son así. De la segunda Ley de Kepler (la de las áreas) Newton deduce que las fuerzas necesarias para describir la elipse y cumplir la Ley deben ser centrales. Antes de Newton se llegó a postular que los astros se movían porque un suave aleteo de ángeles los empujaba. Esta fuerza de aleteo era tangencial a la órbita. Nadie, antes de Newton, se atrevía a decir que para mover los astros se requería una fuerza central que los empujara hacia el sol. Hoy, como dice Feyman, el aleteo de los ángeles lo hemos sustituido por intercambio de gravitones lo que deja el problema de "entender" en otro estado.

TORQUE Y EQUILIBRIIO

Las Fuerzas en Nuestra Vida

Si se le aplica una fuerza a un cuerpo extenso, el movimiento consecuente dependerá no sólo del tamaño de la fuerza, sino también del punto de aplicación de ésta.

El cuerpo en cuestión, además de adquirir un movimiento de traslación como un todo, puede adquirir un movimiento de rotación. No adquiere un movimiento de rotación si la fuerza se aplica en al centro del objeto.

Como resultado de la aplicación de este par de fuerzas iguales y contrarias, el cuerpo no acelera linealmente, pero cambia su rapidez de giro constantemente, o sea adquiere un movimiento de rotación. A mayor distancia del eje se aplique la fuerza mayor será la rapidez de giro.

El concepto clave en equilibrio de los cuerpos y aceleraciones angulares de cuerpos extensos, es el torque, τ. Para que el sistema este en equilibrio el torque total o neto debe ser igual a cero.

El equilibrio lo vivenciamos cuando jugamos en un balancín. Si dos personas de igual peso cuelgan del balancín a la misma distancia del eje de giro, este queda en equilibrio. Sin embargo, si una de las personas se cuelga mas cerca del eje, se rompe el equilibrio y la que está más lejos levanta a la que se encuentra más cerca del centro.

Las fuerzas trascendentes involucradas en este ejemplo son los pesos de cada persona. También se rompe el equilibrio si una de las personas es más pesada que la otra, pero, es posible mantener el equilibrio si la persona más pesada se cuelga algo más cerca del eje de giro.

Torque = fuerza x brazo ; τ = F x b

Se entiende por brazo de una fuerza a la distancia perpendicular que separa la fuerza, del punto de apoyo eje de giro. A este punto se le llama torque, τ.

Las fuerzas aplicadas en los extremos del balancín producen torque con signos opuestos, en ausencia de una de ellas, la otra hace girar el sistema en un sentido

Evoluciòn Estelar

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GUIA DE VIBRACIONES PARA 1º MEDIO

EJERCICIOS

1. Una regla metálica se hace vibrar sujetándola al borde de una mesa, de modo que su frecuencia es de 50 Hz.
   ¿se escucha el sonido?
   ¿Cuantas vibraciones se producen en un minuto?
   Determine el periodo de la vibración
2. ¿Cual es la frecuencia en hertz de un reloj que efectúa 42 golpes en 14 segundos?
3. Un corazón humano normal efectúa aproximadamente 60 latidos en un minuto, ¿Cual es su frecuencia en hertz?
4. Un sonar demora 4 segundos en recibir el eco de un ultrasonido emitido hacia el fondo marino. ¿qué profundidad hay en ese punto? (velocidad del sonido en el agua Vs=1500 m/s).
5. Un trueno se escucha 3 segundos después que aparece el relámpago. ¿A qué distancia se produjo el rayo?
6. Una cuerda de guitarra vibra generando un frecuencia de 440 Hz ¿cuál es su periodo de vibración?
   
7. Para medir la distancia a una muralla se palmotean las manos una vez, observando que el eco ocurre luego de 0,7 segundos. ¿Cuál es entonces la distancia? Dato: velocidad del sonido en el aire = 340 m/s

GUÍA PARA 2º MEDIO

EJERCICO RESUELTO

LANZAMIENTOS VERTICALES

1. Desde un puente se lanza una piedra con una velocidad inicial de 10 m/s y tarda 2 s en llegar al agua. Calcular la velocidad que lleva la piedra en el momento de incidir en el agua y la altura del puente. ( v_f = 29,6 m/s; h = 39,6 m)

2. Un cañón antiaéreo lanza un proyectil verticalmente con una velocidad de 500 m/s. Calcular: a) la máxima altura que alcanzará el proyectil, b) el tiempo que empleará en alcanzar dicha altura, c) la velocidad instantánea a los 40 y 60 s, d) ¿en qué instantes pasará el proyectil por un punto situado a 10 km de altura? no se considera el roce con el aire. {a) 12.755 m; b) 51,02 s; c) 108 m/s y – 88 m/s; d) 27,31 s y 74,73 s}

3. Se lanza verticalmente una pelota de forma que al cabo de 4 s regresa de nuevo al punto de partida. Calcular la velocidad inicial con la que se lanzó. (19,6 m/s)

4. Desde una altura de 25 m se lanza una piedra en dirección vertical contra el suelo con una velocidad inicial de 3 m/s. Calcular el tiempo que tarda la piedra en llegar al suelo y la velocidad con que llega a él. (t = 1,973 s; v_f = 23,34 m/s)

5. Se lanza verticalmente hacia arriba una piedra con una velocidad inicial de 30 m/s. Calcular: a) el tiempo que está ascendiendo, b) la máxima altura que alcanza, c) el tiempo que tarda desde que es lanzada hacia arriba hasta que regresa de nuevo al punto de partida, d) los tiempos, a partir del momento de ser lanzada, que emplea en adquirir una velocidad de 25 m/s. (a) 3,06 s; b) 45,92 m; c) 6,12 s; d) 0,51 s y 5,61 s)

6. Desde un globo se deja caer un cuerpo que tarda en llegar a la tierra 20 s. Calcular la altura del globo; a) si está en reposo en el aire, b) si está ascendiendo a una velocidad de 50 m/s. { a) 1.960 m; b) 960 m respecto al suelo}

7. Desde la cima de una torre de 80 m de altura se lanza una piedra en dirección vertical y hacia arriba con una velocidad de 30 m/s. Calcular la máxima altura alcanzada por la piedra y la velocidad con la que llegará al suelo. (h = 125,9 m respecto al suelo; v = 49,67 m/s)

8. Un bulto colocado en un montacargas que asciende a una velocidad de 3 m/s se cae de él y tarda 2 s en llegar al fondo del hueco. Calcular: a) el tiempo que tarda en alcanzar la máxima altura, b) la altura, con respecto al fondo del hueco, desde la que se cayó el paquete y c) la altura a la que se encuentra 1/4 de segundo después de la caída. (a) 0,306 s; b) 13,6 m; c) 14,04 m desde el fondo)

9. ¿Con qué velocidad debe lanzarse verticalmente una pelota hacia arriba para que llegue a una altura de 15,2 m? ¿Cuánto tiempo estará en el aire?(v= 17,26 m/s; t= 1,76 s)

10. Se dispara un cohete verticalmente y sube con una aceleración vertical constante de 19,6 m/s² durante un minuto. En ese momento agota su combustible y sigue subiendo como partícula libre. a) ¿Cuál es la máxima altura que alcanza?, b) ¿Cuál es el tiempo total transcurrido desde el momento en que despega el cohete hasta que regresa al suelo? (h = 105.840 m; t = 327 s)

11. Un globo va subiendo a razón de 12 m/s a una altura de 80 m sobre el suelo, en ese momento suelta un paquete. ¿Cuánto tiempo tarda el paquete en llegar al suelo? (5,45 s)

12. Un globo viaja verticalmente hacia arriba a una velocidad constante de 5 m/s. Cuando está a 21 m sobre el suelo se suelta un paquete desde él. a) ¿Cuánto tiempo permanece en el aire el paquete?, b) ¿cuál es su velocidad exactamente antes de golpear el suelo?, c) repita a) y b) si el globo está descendiendo a razón de 5 m/s.{a) 2,64 s; b) –20,872 m/s; c) t = 1,62 s; v_f = 20,876 m/s}

EL SONIDO

Profesora Marta Montero G

EL SONIDO

El sonido se propaga a través de sólidos, líquidos y gases. Esto se debe a que el sonido necesita de un medio material para propagarse.

La mayoría de los sonidos que llegan a nuestros oídos vienen por el aire después de atravesar puertas o paredes, incluso bajo el agua oímos sonidos.
La velocidad del sonido sólo depende del medio de propagación y su valor es constante para cada medio. Con los experimentos realizados para medir la velocidad del sonido en el aire, el agua y algunos cuerpos sólidos se han obtenido los siguientes resultados: en el aire 340 m/s, en el agua 1.400 m/s y en el hierro 5.100 m/s. El sonido se propaga más rápido en los sólidos que en los líquidos y los gases.
Con el sonido se propaga energía, pero no materia. Cuando los sonidos son fuertes, los objetos cercanos a la fuente sonora vibran. Esto quiere decir que con el sonido se propaga energía.

· Todas las observaciones anteriores nos permiten asegurar que el sonido es un caso de movimiento ondulatorio.

· El hecho de que el sonido se propague a través de los gases nos permite descartar la posibilidad de que se propague mediante ondas transversales, por tanto, lo hacen mediante ondas longitudinales.

En resumen, en el proceso de propagación el sonido se comporta como una onda material de tipo longitudinal.

REFLEXIÓN DE LAS ONDAS SONORAS

Las ondas sonoras, al igual que cualquier otro tipo de ondas, cuando encuentran un obstáculo chocan contra él y sigue propagándose en el mismo medio, pero con distinta dirección. Este fenómeno recibe el nombre de reflexión del sonido.

La reflexión del sonido puede comprobarse colocando dentro de una probeta un reloj. Para oír el tic-tac hay que situarse en la dirección del eje de la probeta. Pero, si se pone un libro, como indica la figura 7, el reloj se puede oír en otra dirección distinta, esto prueba que las ondas se han reflejado.

Como consecuencia de la reflexión del sonido se producen dos fenómenos muy conocidos: el eco y la reverberación.

No todos los materiales reflejan el sonido por igual, en general los cuerpos sólidos e incluso los líquidos lo reflejan, pero hay otros materiales que lo reflejan muy mal, es decir, que lo absorben muy bien, como, por ejemplo, la seda, los tapices, el corcho etc. Esta propiedad se utiliza para insonorizar locales donde se producen sonidos de elevada intensidad.

Para que el eco se produzca, el tiempo transcurrido entre la llegada al oído del sonido directo y el reflejado debe ser mayor de 0,1 segundos. Este tiempo es el mínimo necesario para que el oído separe dos sensaciones sonoras. Para que se produzca la reflexión en este intervalo de tiempo, el obstáculo debe estar situado a una distancia igual o superior a 17 metros.

El eco es el fenómeno que ocurre cuando un mismo sonido se percibe más de una vez debido a la reflexión de las ondas sonoras.

Si los sonidos directo y reflejado llegan con un intervalo de tiempo menor de 0,1 segundos, el oído no separa las dos sensaciones y el eco no se produce.

REVERBERACIÓN

Se llama reverberación a la persistencia del sonido después de haber cesado la vibración del foco sonoro.

Cuando se emite un sonido en un local vacío, la onda sonora se refleja en las paredes, techo y suelo del local. Al cabo de poco tiempo, debido a las reflexiones múltiples, la totalidad del espacio se encuentra recorrida por ondas sonoras que se propagan en todas direcciones. La reverberación produce un efecto perjudicial para la buena recepción del sonido

En los locales grandes (teatros, cines, etc.), se evita la reverberación recubriendo las paredes de materiales que en lugar de reflejar el sonido lo absorban, como el corcho, los cortinajes, la madera, etc.

Características del sonido

· Toda la variedad de sonidos que las personas somos capaces de escuchar se deben sólo a diferencias en la amplitud y la frecuencia de las ondas sonoras. Para comprender estas diferencias vamos a describir tres cualidades que caracterizan un sonido: intensidad, tono y timbre.

· La intensidad de un sonido está determinada por la amplitud de la onda sonora, es una medida de la energía que transporta. De acuerdo con la intensidad, los sonidos se pueden clasificar en fuertes y débiles. El oído humano puede distinguir con facilidad los sonidos fuertes de los débiles, pero no percibe sonidos de una intensidad inferior a un valor determinado y, por otro lado, sonidos de intensidad muy alta pueden producir daños en el oído. Se ha establecido una escala con lo que llamamos intensidad fisiológica o sonoridad en función de unos sonidos de referencia (figura 10). La unidad de sonoridad se llama decibelio (dB). Por encima de los 140 dB de amplitud la onda sonora puede causar daños irreversibles en el oído.

· El tono de un sonido depende de su frecuencia. Es la propiedad que nos permite distinguir los sonidos graves de los agudos. Los sonidos graves son de baja frecuencia, y los agudos, de alta frecuencia. El oído humano no percibe como sonidos más que las vibraciones comprendidas entre 20 y 20.000 Hz. Por debajo de 20 Hz se tienen los infrasonidos. No se perciben con el oído, aunque pueden percibirse, por ejemplo, con el tacto. Por encima de 20.000 Hz se tienen los ultrasonidos. Algunos animales perciben ultrasonidos hasta un límite muy superior al del hombre (80.000 en el perro, 120.000 en el murciélago).

· El timbre es la propiedad que permite distinguir la procedencia de los sonidos, aunque posean la misma intensidad y tono. Un oído un poco acostumbrado distingue a la perfección si una determinada nota musical a sido emitida por un violín, un piano o una trompeta.

· Los factores de que depende el timbre de un sonido son más complejos de estudiar. Se puede decir que los sonidos no son tan simples, sino el resultado de la superposición de otros varios, y éstos cambian según el emisor.

Refracción del sonido

Las ondas sonoras se refractan cuando las partes de un frente de onda se desplazan con distinta rapidez. Esto sucede citando hay vientos irregulares o cuando el sonido se propaga en un aire cuya temperatura no es homogénea. Por ejemplo, en un día caliente el aire próximo al suelo puede estar bastante más caliente que el aire está más arriba. Puesto que el sonido se propaga más aprisa en el aire caliente, la rapidez del sonido cerca del suelo aumenta. La refracción no es abrupta sino gradual. Por tanto, las ondas sonoras tienden a desviarse alejándose del suelo caliente y se tiene la sensación de que el sonido no se transmite bien.

Aire Frío: Un día frío o durante la noche, cuando la capa de aire próxima al suelo está más fría que el aire que está más arriba la rapidez del sonido cerca del suelo se reduce. La mayor rapidez de frentes de onda en las capas superiores hace que el sonido se desvié hacia el suelo. En estas condiciones el sonido se puede escuchar a distancias considerablemente mayores.

Refracción del sonido del silbato

Imagínate que te encuentras en un punto a favor del viento respecto al silbato de un árbitro en un partido de fútbol. ¿En que caso suena más fuerte el silbato: cuando la rapidez del viento cerca del suelo es mayor que la rapidez del viento a varios metros arriba del suelo, o cuando es menor?

Escucharás mejor el silbato si la rapidez del viento cerca del suelo es menor que su rapidez a mayor altura. En condiciones el sonido se refracta hacia el suelo. Si la rapidez del viento fuese mayor cerca del suelo, la refracción ocurriría hacia arriba.