tema 4 o son final

Tema 4. O Son. Xacobo de Toro. CPI Conde de Fenosa. Xaneiro do 2011

Tema 4. O Son

Como se produce o son

Que acontece se facemos vibrar unha regra ou unha goma tal como amosan os debuxos? Prodúcense sons que podemos percibir mellor cando o extremo da regra é curto ou a goma está máis tensa, porque vibran máis rápido.

Lembra que sempre que hai un son é porque hai vibracións ou oscilacións :

Vibración: movemento que realiza un corpo dun lado a outro da súa posición de equilibrio. Oscilación: vibración completa. É o movemento efectuado por un corpo dende un dos extremos máis alonxados da súa posición de equilibrio ata o outro e volta ao primeiro.

Prodúcese son cando un corpo vibra moi rápidamente. Cánto de rápido pode vibrar algo?: Os sons que o home pode escoitar vibran entre 20 y 20.000 veces por segundo. A frecuencia dun son é o número de vibracións ou oscilacións que se efectúan nun segundo . A frecuencia exprésase en oscilaciós por segundo, unidade que recibe o nome de hercio (Hz). Ex: Se unha regra efectúa 30 oscilacións por segundo, dise que a súa frecuencia de vibración é de 30 Hz.

Se pos a man nuns altofalantes potentes sentirás a vibración. Se les as características técnicas verás a frecuencia deses altofalantes. Ex: Se poñemos fariña nun altofalante, poderemos ver como vibra debido ao efecto das ondas. Mira os exemplos dos vídeos nos que iso mesmo fixeron estes rapaces, pero cun fluído feito a partir de fariña de millo.

1.1. O son precisa dun medio de propagación, non se transmite no baleiro. Se faise o baleiro nunha campá de cristal no que puxeramos previamente un despertador, este pode vibrar, pero non soa, xa que non hai aire: hai baleiro, polo tanto o son non se propaga polo baleiro . O aire, a auga ou o material polo que nos chega o son é o “medio de propagación”. Ex: mergullando tamén escoitamos sons pois chéganos pola agua. Ex2: O son tamén transmítese nos sólidos, por iso podemos escoitar aos veciños do piso de enriba ou podemos escoitar un golpe ao outro lado dunha madeira. Ex3: os indios oían chegar os bisontes pegando o oído no chan. Ex3: cunha corda e uns vasos de plástico podes fabricar un “teléfono” como o do debuxo, ca que o son se propagará en forma de vibración polo fío .

Como o son non de propaga no baleiro, se estivesemos nunha nave espacial no espacio exterior (fora da atmosfera), non poderíamos escoitar o motor da nosa nave se estivésemos fora dela posto que non hai aire, so baleiro .O mesmo acontecería se un gran meteorito caese na Lúa: non escoitaríamos a explosión porque entre ela e o noso planeta non hai aire, senón baleiro.

1.2. Cómo se propaga o son no aire. Prodúcense uns “altibaixos” na presión do aire.

Os medios gasosos como o aire caracterízanse pola súa presión. Canto maior sexa o número de moléculas dun gas en menor espacio, maior será a presión. Un gas con moita presión é como un autobús cheo de moitas persoas: apenas se poden mover e semella que están metidas “a presión”.

Como escoitamos??

Marxes laterais para que poidas tomar os teus apuntamentos


Cando estes “altibaixos” de presión chegan aos nosos oídos, producen vibracións no tímpano que se transmiten pola cadea de osiños e chegan ao caracol. Alí convértense en impulsos nerviosos, que no nervio auditivo capta e envía ao cerebro, onde se transforman nunha sensación sonora.

Se tomas unha corda e a axitas podes facer ondas. Se golpeas a superficie da auga tamén fórmanse ondas. Se puidésemos fotografar un son e facer unha gráfica da presión do aire teríamos algo así:

Na sosa gráfica do son hai altibaixos de presión.

Fíxate que a gráfica aseméllase ás ondas que se forman na agua…onde tamén hai altibaixos no nivel da auga. Unha onda é unha perturbación que se propaga polo espacio Por iso dicimos que o son é unha onda.

Se observamos obxetos flotantes cando hai ondas na auga, notaremos que se moven arriba e abaixo, pero non se desprazan seguindo a dirección da onda. Os puntos representan os corchos que aboian. Desprázanse verticalmente (soben e baixan), pero non avanzan. Nunha onda propagase enerxía pero non materia . Dirección e sentido da propagación:

1.4. A. A qué velocidade propágase o son?

A velocidade a que se propagan as ondas sonoras depende das características do medio. O medio debe cumprir unha condición esencial: debe ser elástico, é dicir, debe poder recuperar o seu estado inicial despóis da perturbación. O son non se propaga pola plastilina por exemplo.

A velocidade do son depende por tanto das características do medio. Transmítese mellor por un medio sólido, como o ferro (Fe), pois as súas partículas están máis xuntas, ou a madeira. Farao de xeito máis lento a través dun gas, como no aire, porque as súas partículas están máis separadas. Resumindo, o medio polo que se transmite o son ten que ter:

Elasticidade: é dicir, o corpo ou sistema material ten que ser capaz de recuperar a súa forma orixinal. A maior elasticidade (os sólidos) maior rapidez de transmisión do son.

Densidade: canto máis densidade teña o corpo, máis rápido viaxará o son

Temperatura: a maior temperatura, maior rapidez de transmisión.

Ademais, cando o sistema material é homoxéneo, a velocidade do son é constante. Así, a aproximadamente 20ºC, a velocidade do son en distintos sistemas materiais é:

No aire, a 0 °C, o son viaxa a unha velocidade de 331,5 m/s e se sobe en 1 °C a temperatura, a velocidade do son aumenta en 0,6 m/s.Na auga (a 25 °C) é de 1.493 m/s.Na madeira é de 3.900 m/s.No formigón é de 4.000 m/s.


No aceiro é de 5.100 m/s.No aluminio é de 6.400 m/s.

1.4.B. A que distancia está unha tormenta?

Pódese achar a qué distancia está unha tormenta medindo o que se tarda en oír o trono despois de ver o lóstrego.

Exercicio: Se, por exemplo, tardamos 4 segundos en escoitar o lóstrego, a qué distancia está? Sabemos t = 4 s v = 340 m/s (a temperatura normal) (espacio)e = ?

2. Calidades sonoras

2.1. Intensidade de son (volume) ou sonoridade

De acordo coa súa sonoridade ou intensidade, os sons poden ser fortes (unha rúa en obras, un tren pasando) ou febles (caída dunha folla de árbore). Relaciónase coa intensidade do son. Algúns sons fortes poden chegar a ser moi molestos. Ex: observa o Mundo de Beakman: Sons fortes e sons febles

A intensidade (ou volume) dun son depende da enerxía que transporta por unidade de tempo. Cando a cantidade de enerxía é grande, o son é forte, coma o dun avión ao despegar. Vén indicada pola amplitude da onda que representa o son.

O volume do son mídese en decibelios (db), medida que deriva do nome do inventor Alexander Graham Bell (1847-1922). Intensidade dalgúns sons:

Respiración.....................10 db, Murmullo....................... 20 db,

Biblioteca........................ 40 db, Conversación normal.....60 db

Conceto de Rock............110 db, Despegue de avión......... 120 db

O nivel de intensidade do son mídese cunha escala decibélica. A unidade de medida das ondas sonoras denomínase decibelio (dB). Olla a diapo 34 para ver os decibelios de diferentes ambientes.

2.2. Ton. Relaciónase coa frecuencia da vibración . De acordo co seu ton, os sons poden ser graves cunha frecuencia baixa: serena dun barco ou agudos que presentan frecuencias alta coma no asubío. Os tons graves como a seres poden chegar máis lonxe ca se fose agudo. Por iso no faro de Fisterra empregan un son tan grave coma o que podes escoitar no vídeo adxuntado.

Nos humanos, a partir da adolescencia, o ton da voz masculina é máis grave ca feminina, é debido a diferenza de grosor nas cordas vocais, que é maior nos varóns, polo que vibran con menos rapidez que as das mulleres.

Coa distancia a enerxía vai tranferíndose ao sistema material ata que desaparece o son, por iso dise que o son amortece coa distancia. Os sons agudos amortecen máis rápido que os graves.

2.3. Timbre. Relacionase coa forma da onda. Unha mesma nota tocada por diferentes instrumentos verase diferente. É a calidade que permite distinguir dous sons do mesmo


volume e frecuencia emitidos por instrumentos ou animais diferentes. Relaciónase coa forma da onda que a súa vez pode depender dos materiais e proceso de construción dun instrumento, o deseño, a forma ou o tamaño do mesmo. (ver esquema da diapo)

3. O son refléxase: o eco e a reverberación

As ondas sonoras son capaces de “rebotar” ou reflexarse cando hai un obstáculo. Esta reflexión da onda dá lugar ao eco e a a reverberación.

3.A. O eco

Cando hai eco escoitase un son de forma repetida e semella que nos responden desde enfronte. “¡Eco!..... ¡Eco! ¡Eco! ¡Eco! ¡Eco! ¡Eco! “. Para que haxa eco ten que haber unha distancia mínima de 17 metros entre o foco do son e o obstáculo. (Foco: lugar onde orixínase algo). Para comprendelo, primeiro debes comprender unha cousa: o oído humano somentes oe como separados dous sons se chegan cunha diferencia mínima de 0,1 segundos. Se chegan con menos diferencia de tempo os dous sons escoitámolos como un so. Vamos ver como é iso:

v = velocidade e = espacio percorrido t = tempo empregado e = v . t = 340 m/s . 0,1 s = 34 m 34 metros?, pero non eran 17 metros?

34 metros é a distancia percorrdido polo son na súa viaxe de ida e volta: Camiño de ida = 17 m; Camino de volta = 17 m. Camiño de ida + camiño de volta = 34 metros : 17 m + 17 m = 34 metros , ou o que é o mesmo: 34 m / 2 = 17 m.

Aplicacións do eco polo home.

O sonar

O sonar é un aparato que levan hoxe en día moitos barcos. Emite sons cara o fondo mariño e tamén ten un micrófono que recolle o eco producido por un obstáculo ou polo fondo. Coñecendo a velocidade do son na auga mariña e o tempo que tarda en reflexarse o son, calcúlase a distancia á que se atopa p obstáculo ou o fondo. Utilidade: pesca, detección de submariños , mapeo do fondo oceánico, busca de barcos afundidos…

O sonar comezouse a empregar na 2ª Guerra Mundial, para localizar submariños. Grazas ao sonar coñécese o fondo oceánico hoxe en día.

Os cetáceos: baleas e golfiños teñen o seu propio sonar (ver diapo 48). (ver vídeo)

Os morcegos se orientan e cazan por ecolocalización. Localizan as súas presas (insectos voadores) grazas ao eco. Non emiten sons, senón ultrasons: máis alá dos 20.000 Hz (vibracións inaudibles para nosotros). O funcionamento é idéntico ao do golfiño (ver vídeo)

3.B. A reverberación.


Cando a distancia é menor de 17 metros non se produce eco, senón reverberación. Na reverberación non se perciben sons separados (como acontecía co eco), senón un único son prolongado. O son semella alongarse. Por iso non temos a mesma sensación ao aire libre que nunha habitación baleira de mobles pois o son refléxase en paredes, chan e teito.

3.C. O efecto Doppler prodúcese cando un centro emisor se move rápido no espazo e o receptor percibe un cambio na frecuencia da onda que xera o son. Este cambio de frecuencia tradúcese nun cambio de ton do son. É importante recalcar que o cambio de frecuencia percibido é só aparente. (ver vídeo)

4. Contaminación acústica.

Algúns ssons con demasiados decibelios non somentes son moi molestos oi incluso dolorosos. Tamén ocasionan problemas psicolóxicos: irritabilidade, estrés, baixo rendemento escolar…

Medidas que podemos tomar fronte aos ruídos:

Medidas pasivas: Intentar amortiguar o ruído, pero non eliminan os focos sonoros. Un exemplo son as “pantallas acústicas” do lado das estradas que amortigua o estrondo do tráfico, pero non elimina a causa do problema. Medidas activas : Intentan eliminar o foco sonoro ou facer que este emita menos ruído. Por exemplo: mellorando os silenciadores de motores, deseñando máquinas máis silenciosas…

Lembra: Nos pasillos do CPI prodúcese moita reverberación. Se nos cinco minutos entre unha clase e a seguiente, @s alumn@s falades demasiado forte nos pasillos, o balborso chega a ser bastante molesto e te causará problemas, aínda que non te des de conta. A contaminación acústica pode ocasionarte problemas de concentración, rendemento escolar, irritabilidade, etc.


1. Que ten que acontecer para que unha corda de guitarra, a corda dun violín ou as láminas dun xilófono emitan un son?

2. Cres que o son se pode propagar no baleiro?

3. A que frecuencia debe vubrar un obxecto para que se que produza un son?

4. Un corpo efectúa 600 vibracións en 30 segundos. Cal é a súa frecuencia en hertzs? Cantas oscilacións efectuará ao longo dun minuto?

5. Imaxina que transportamos unha campá xigante á lúa e batímola. Poderiamos escoitar o seu son? Por que?

6. Pensas que o son se propaga coa mesma rapidez nos tres medios materiais? Indica en cal deles cres que se propaga o son con maior rapidez e explica porque.

7. Segundo a definición, unha onda é unha perturbación que se propaga polo espazo. Que é o que se perturba no caso das ondas sonoras?

8. Porque no caucho, se é un sólido, o son se propaga a menor velocidade que nos gases?

9. Dispoñemos de 100 m de tubos de aluminio, ferro, cobre e chumbo. Se os batemos á vez nun mesmo extremo, ao cabo de canto tempo percibimos o son xerado no extremo oposto de cada tubo? (axúdate de información buscada en internet).

10. Se ves un raio e escoitas o trono ao cabo de oito segundos, a que distancia calculas que se encontra a tormenta?

11. En que lugar da escala decibélica situarías o nivel de intensidade da túa clase en silencio? E o ruído do recreo?

12. Porque as sereas que se empregan Nos barcos trasatlánticos adoitan ter un ton tan grave?

13. Imaxínate que se emite un son, este reflíctese nunha parede e escoitamos o eco ao cabo de tres segundos. A que distancia calculas que se encontra a parede?

14. Se dende o cume dunha montaña berras "ola! " e despois de 3 e 5 segundos, respectivamente, as dúas montañas de en fronte devólvenche o saúdo, a que distancia estarás de cada montaña?

15. Enumera no teu caderno as principais fontes de contaminación acústica da zona en que resides.

16. Pensas que no teu centro escolar é posible que existan problemas de contaminación acústica? Cando? Deberíase adoptar algunha medida a este respecto? Elabora un plan de medidas activas e pasivas, considerando as características de certas áreas ou materias.

17. Ponlle nome a cada unha das partes do oído e explica como é o proceso polo cal podemos percibir un son.

18. Fai un esquema de chaves de todo o tema.

tema 4 o son final

Education