Usuario:


Propagación de sonido

Storyboard

La onda sonora se va propagando con lo que su energía por elemento de área se va reduciendo a medida que se aleja de la fuente.

>Modelo

ID:(386, 0)



Propagación de la intensidad

Definición

Si consideramos una fuente puntual, la intensidad del sonido es con

$ I =\displaystyle\frac{ P }{ S }$



se propagara en forma esférica. En este caso la superficie es con

$ S = 4 \pi r ^2$



con lo que la intensidad es con

$ I =\displaystyle\frac{1}{4 \pi }\displaystyle\frac{ P }{ r ^2}$

ID:(15566, 0)



Propagación en función de la intensidad en el origen

Imagen

Si se considera una esfera en torno de la fuente a un radio r_0 la potencia W sera igual a

$W=4\pi r_0^2 I_0$



por lo que la intensidad es con

$ I =\displaystyle\frac{1}{4 \pi }\displaystyle\frac{ P }{ r ^2}$



a una distancia r tendrá con la magnitud:

$ I =\displaystyle\frac{ r_0 ^2}{ r ^2} I_0 $

ID:(15567, 0)



Propagación de sonido

Nota

El sonido se propaga e interactua con los distintos bordes y objetos. En superficies planas se refleja bajo el mismo angulo que incide (suelo, edificio). Sin embargo el viento lleva a refracción con lo que los haces se curvan:

ID:(516, 0)



Propagación esférica

Cita

Para una fuente puntual, el sonido se propaga en todas las direcciones en forma uniforme. Por ello el nivel de sonido se va a ir reduciendo por el efecto que la energía se reparte sobre una superficie de una esfera del radio r igual al camino recorrido

ID:(11829, 0)



Suma de intensidades y potencias

Ejercicio

Como los distintos haces no interactuan la intensidad y la potencia que se da en cualquier punto del espacio es igual a la suma de las contribuciones individuales:

ID:(11830, 0)



Propagación de sonido

Storyboard

La onda sonora se va propagando con lo que su energía por elemento de área se va reduciendo a medida que se aleja de la fuente.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\rho$
rho
Densidad del medio
kg/m^3
$r$
r
Distancia entre Emisor y Receptor
m
$I_{ref}$
I_ref
Intensidad de referencia
W/m^2
$I$
I
Intensidad en la distancia
W/m^2
$I_0$
I_0
Intensidad en la Superficie de la Fuente
W/m^2
$I$
I
Intensidad Sonora
W/m^2
$I_i$
I_i
Intensidad Sonora de la fuente i
W/m^2
$I_{tot}$
I_tot
Intensidad Sonora Total
W/m^2
$L$
L
Nivel de ruido
dB
$P$
P
Potencia Sonora
W
$p_{ref}$
p_ref
Presión de referencia
Pa
$p_s$
p_s
Presión sonora
Pa
$r_0$
r_0
Tamaño de la Fuente
m
$c$
c
Velocidad del sonido
m/s

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos

El sonido se propaga e interactua con los distintos bordes y objetos. En superficies planas se refleja bajo el mismo angulo que incide (suelo, edificio). Sin embargo el viento lleva a refracci n con lo que los haces se curvan:

image

Para una fuente puntual, el sonido se propaga en todas las direcciones en forma uniforme. Por ello el nivel de sonido se va a ir reduciendo por el efecto que la energ a se reparte sobre una superficie de una esfera del radio r igual al camino recorrido

image

Si consideramos una fuente puntual, la intensidad del sonido es con

equation=3193

se propagara en forma esf rica. En este caso la superficie es con

equation=4731

con lo que la intensidad es con

equation=3402

Si se considera una esfera en torno de la fuente a un radio r_0 la potencia W sera igual a

$W=4\pi r_0^2 I_0$



por lo que la intensidad es con list=3402

equation=3402



a una distancia r tendr con list la magnitud:

equation=3403

Como los distintos haces no interactuan la intensidad y la potencia que se da en cualquier punto del espacio es igual a la suma de las contribuciones individuales:

image

Como los distintos haces no interactuan la intensidad que se da en cualquier punto del espacio es igual a la suma de las contribuciones individuales.

Con list la intensidad total es

kyon


model

Si se considera una esfera en torno de la fuente a un radio

kyon

Al igual que en otros sistemas de percepci n del ser humano, nuestro o do es capaz de captar variaciones de presi n en un rango muy amplio $(10^{-5}-10^2 Pa)$. Sin embargo, cuando percibimos una duplicaci n en la se al, esto no corresponde al doble de presi n o intensidad sonora, sino a la cuadratura de estas magnitudes. En otras palabras, nuestra capacidad de captar se ales trabaja con una escala logar tmica y no lineal.

Por ello, se indica el nivel de ruido ($L$) no en la intensidad Sonora ($I$) o la intensidad de referencia ($I_{ref}$), sino en el logaritmo base diez de dichas magnitudes. En particular, se toma la menor intensidad sonora que podemos percibir, la intensidad de referencia ($I_{ref}$)

, y se usa esta como referencia. La nueva escala se define con list mediante:

kyon

La presi n sonora que podemos detectar con nuestro o do, designada como la presión de referencia, agua ($p_{ref}$), es de $2 \times 10^{-5} , Pa$.

Dado que la intensidad Sonora ($I$) est relacionado con la presión sonora ($p_s$), la densidad del medio ($\rho$) y la velocidad del sonido ($c$), y es igual a

equation=3405

podemos calcular un valor de la intensidad de referencia ($I_{ref}$) basado en el valor de la presión de referencia, agua ($p_{ref}$):

kyon

Esto se logra con una densidad de $1.27 , kg/m^3$ y una velocidad del sonido de $331 , m/s$, equivalente a $9.5 \times 10^{-13} , W/m^2$.

El nivel de ruido ($L$) abarca un amplio rango de la presión sonora ($p_s$), lo que hace til definir una escala que mitigue esta dificultad. Para ello, podemos trabajar con el logaritmo de la presi n normalizado por un valor que corresponda al cero en esta escala. Si tomamos la presi n m nima que una persona puede detectar y que definimos como la presión de referencia ($p_{ref}$), podemos definir una escala mediante:

kyon

que comienza en 0 para el rango audible. En el caso del aire, la presión de referencia ($p_{ref}$) es de $20 \mu Pa$.


>Modelo

ID:(386, 0)