Acústica

Estudia todo los fenómenos sonoros o acústicos. Además que analiza cómo las ondas sonoras viajan a través de distintos medios que puede ser sólidos, líquidos y gases, y cómo interactúan con el entorno.

Sus principales caracteristicas: 

• El sonido, o las ondas sonoras, se originan cuando un objeto vibra.
• El sonido no existe en el vacio
• El sonido es una onda mecánica que necesita de un medio (solido, liquido, gaseoso) para propagarse
• Al traspasar un medio, cambia 2 cosas: el valor de la rapidez y la dirección
• La velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s si la temperatura es ideal
• Si la temperatura es ambiente, la velocidad del sonido se calcula: V = 331m/s + 0,6 T
• Viaja con una rapidez constante 

Velocidades del sonido

Dependiendo del medio: 

• Sólidos 
  
  
  
• Líquidos 

  

  
  
• Gases 

  

    

g   = constante adiabática 

R = constante para gases

M = masa molecular del gas (kg/mol)

Existen 2 tipos de coeficientes adiabáticos en los gases, ambos van a tener una constante de 8,31 J/molK: 

Los Monoatómicos que va unido con moleculas de 1 átomo, su coeficiente adiabáticos es 1,67 y se encuentran:

He 4g/mol

Ne 20g/mol

Ar 40g/mol

Los Diatómicos que va unido con moleculas de 2 átomos, su coeficiente adiabáticos es 1,4 y están:

H 1g/mol

N 14g/mol

O 16g/mol

Propiedades del sonido

Reflexión

Tambien se le conoce como eco a la reflexión del sonido. Cuando la onda choca contra la pared y rebota. El sonido se refleja en un superficie lisa.

Refracción

Al necesitar de un medio para propagarse, esta rapidez puede variar dependiendo del medio porque sufre una propiedad llamada Refracción. Esta propiedad se aplica cuando una onda pasa de un medio a otro, y al traspasar cambia el valor de la rapidez y a su vez la dirección. Las ondas sonoras van en diferentes direcciones y rapideces.

Intensidad

Depende de la frecuencia de la amplitud de la densidad del medio de la rapidez de la onda sonora. Las frecuencias que puede captar el oído humano, van de los 20Hz hasta los 20 000Hz. Existen ecuaciones para calcularla: 

I = intensidad

f = frecuencia

A = amplitud

V = velocidad del sonido

d = densidad del medio en kg/m³

Efecto Doppler 

El observador cuando se acerca, el sonido se escucha agudo (altas frecuencias) y cuando el observador se aleja se escucha grave (bajas frecuencias). Fo= frecuencia captada por el observador. Vs= Rapidez del sonido. Vo= Rapidez del observador. Vf= Rapidez de la fuente sonora

Eco

Propiedad de la onda sonora, tambien se utilizan las propiedades de la reflexión que chocan con la onda sonora y rebotan. Y la propiedad de la refracció que choca con una superficie. Para que el oído humano lo distinga como un sonido separado y no como una prolongación del original, el retardo debe ser de al menos 0.1 segundos

Número de Match  

Es la relación que existe entre la rapidez de un objeto con respecto a la rapidez del sonido pero la rapidez del sonido estará con una temperatura ideal, por lo tanto, la rapidez del sonido es de 340m/s 

M = 1 (Sónico)  

M < 1 (subónico)

M > 1 (supersónico)