“Estudio de la transmisión de las ondas sonoras a través de diferentes materiales”

Universidad Autónoma de Chiriquí

Facultad de ciencia naturales y exactas

Escuela de Física

Realizado por:

Castillo Jorge CIP: 4-757-1620

Castro Einstein CIP: 4-766-1459

Guerra Isaac CIP: 4-762-762

Guevara Brian CIP: 4-764-886

Mora Amado CIP: 4-165-559

Objetivos:

1) Estudiar el proceso de transmisión de ondas mecánicas del sonido.

2) Evaluar que materiales atenúan más el sonido al propagarse a través de él.

3) Clasificar lo materiales usado en absorbentes o aislantes de sonido.

4) Realizar un estudio cualitativo de las ondas mecánicas

Introducción

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo. La refracción es la curvatura de las ondas cuando entran en un medio donde su velocidad es diferente. La refracción con el sonido no es un fenómeno tan importante como con la luz, donde es responsable de la formación de imágenes por lentes, por el ojo, cámaras, etc. Sin embargo la curvatura de las ondas sonoras es una fenómeno interesante en el sonido.

Estas visualizaciones pueden ayudar a entender la naturaleza de la refracción. Una columna de tropas acercándose a un medio donde su velocidad es más lenta, como se muestra, girará hacia la derecha porque el lado derecho de la columna llega primero al medio lento, y por lo tanto se ralentizará antes que la parte izquierda que llega después. Los marchadores de la izquierda, tal vez ajeno a la difícil situación de sus compañeros, siguen marchando hacia adelante a toda velocidad hasta que llegan al medio lento.

No sólo cambia la dirección de la marcha, sino que se reduce la separación entre los marchadores. Cuando se aplica a las ondas, esto implica que la dirección de propagación de la onda es desviada hacia la derecha y que la longitud de la onda disminuye. De la relación de onda básica v = fλ, es evidente que una velocidad más lenta debe acortar la longitud de onda, ya que la frecuencia de la onda está determinada por su fuente y no cambia.

El sonido desde una fuente puntual se propaga en todas las direcciones. Normalmente, el oyente sólo puede oír lo que inicialmente se dirigió hacia él, pero la refracción del sonido lo puede curvar hacia abajo. Normalmente, sólo se recibe el sonido directo. Sin embargo, la refracción puede añadir algo de sonido adicional, amplificando efectivamente el sonido. Sobre lagos fríos, pueden darse lugar a amplificadores naturales.

Método Experimental

Materiales

2 Tubos huecos (preferencia PVC) Micrófono o cualquier dispositivo que grabe sonido Bocina que genere un pulso Diferentes tipos de materiales que funcionen como obstáculos:

Madera Yeso Plástico Agua Plomo Hierro

Espuma Espuma de Vidrio Hielo seco Vidrio Entre otros

Software que permita observar los diferentes decibeles obtenidos (recomendación Spectrogram 16).

Figura#1 material a emplear

Procedimiento 1. Coloque los tubos como se muestra en la figura# 2

Figura#2 montaje a emplear para realizar la experiencia

2. En el extremo de un tubo coloque el micrófono (si se puede conéctalo a la computadora)

3. En el otro extremo coloque la bocina que envié el pulso.4. Primero envié el pulso sin usar ninguna barrera observe en el ordenador los

decibeles y anote el pico más alto.5. Luego coloque los diferentes materiales en medio para cada material observe

el pico más alto obtenido para ese material (Figura#3). Compare este valor con el obtenido en el punto 4

Figura#3 Colocación de los materiales en medio de los tubos6. ¿A qué se debe las diferencias mostradas (si las hay) entre las medidas

obtenidas en el punto 4 y 5?7. Para todos los materiales empleados en el punto 5 se obtuvieron los mismos

decibeles si no es así porque.8. Clasifique los materiales empleados: diga cuales fueron absorbentes y cuales

aislantes9. Defina los siguientes conceptos: Decibeles, pulso, transmisión de onda,

Cresta, Valle, materiales absorbente, materiales aislantes, ondas mecánicas .10. Puede usted mejor el sistema de tomar medidas para tomar medidas ¿Cómo?

Actividades de Aprendizaje

Objetivo: estudiar la propagación de ondas sonora a través de cuerdas

Materiales Vasos de plástico Hilo

Procedimiento1) Perfore 2 vasos y coloque una cuerda que los ate a los 2 por el fondo de

cada vaso como muestra la figura# 2) Entre 2 personadas cada uno tomara un vaso atado y le enviara uno

colocara el vaso en el oído (Receptor) de y el otro en la boca (Emisor).3) El emisor enviara sonidos y el receptor los recibirá4) ¿Se escucha?5) Si el punto 4 es válido ¿porque ocurre esto?6) ¿Qué sucede si varía la longitud del hilo?7) ¿Qué ocurriría si cambia la forma y el material de los vasos?8) ¿Cómo afectaría si cambiásemos la composición del hilo?9) ¿cómo interviene el concepto de refracción del sonido en esta experiencia?10) ¿Qué aplicaciones le encuentra usted a esto en su vida diaria?

Figura#4 Montaje requerido para la actividad didácticaNota: El software recomendado es como el que se ve en la figura figura#5 y lo puede descargar gratis de internet o usar cualquier otro que tenga a mano

Figura#5 Software empleado

Referencias Bibliográficas

Young, Hugh D., y Roger A. Freedman. Física Universitaria volumen I. Decimosegunda edición. Editorial PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009.

Castro Flores Eduardo, Moreno Emilio José, Rosales Norberto. Ciencias físicas o filosofía de la naturaleza. Cuarta Edición. Panamá. Imprenta Articsa, 2007.

Burbano Santiago, Burbano Enrique, Gracia Carlos. Física General. Editorial Tébar. Madrid.2005. Pág. 379-380

Resnick Robert, Holliday David, Karnes Kenneth.Física volumen1. Decimo segunda edición. editorial continental. México, 2001.Pag 495-510.