ACUSTICA

1. PRESENTADO POR:cindy Ovalle María simancas ACUSTICA

2. EL SONIDO • Es una onda mecánica longitudinal que se caracteriza por que el desplazamiento de las partículas en paralelo a la dirección de propagación de la onda. • Las ondas longitudinales se mueven hacía atrás y hacía adelante y son el resultado de una perturbación de la presión en un medio elástico.

3. IMPORTANCIA DEL SONIDO • El sonido es de vital importancia para todos los animales ,especialmente los superiores, puesto que ellos tienen organos especiales para producir y detectar éstas ondas. • La física de la producción del habla. • Las aplicaciones de los ultrasonidos en el area de la salud.

4. PROPAGACION DEL SONIDO • Desde el punto de vista geométrico, lo que propaga una onda mecánica longitudinal que avanza es la forma y desde el punto de vista físico propaga energía sin transferencia de materia. • Las ondas mecánicas longitudinales pueden propagarse a través de medios sólidos, líquidos y gaseosos, pero no se propagan en el vacío.

5. PROPAGACION DEL SONIDO • El sonido se propaga en el aire a una velocidad de 340 m/s a temperatura normal (aproximadamente a 20º). • Para que el sonido pueda llegar a nuestros oídos necesita un espacio o medio de propagación, este normalmente suele ser el aire la velocidad de propagación del sonido en el aire es de unos 334 m/s y a 0º es de 331,6 m/s. • La velocidad de propagación es proporcional a la raíz cuadrada de la temperatura absoluta y es alrededor de 12 m/s mayor a 20º.

6. PROPAGACION DEL SONIDO • La velocidad es siempre independiente de la presión atmosférica. Como hemos visto cuando mayor sea la temperatura del ambiente menos rápido llegara el sonido a nuestros oídos, es por eso que algunas personas dicen que "en invierno se suele escuchar mejor" es decir, a mayor temperatura menor respuesta del sonido en el aire.

7. PROPAGACION DEL SONIDO • El sonido se propaga a diferentes velocidades en medios de distinta densidad. En general, se propaga a mayor velocidad en líquidos y sólidos que en gases  (como el aire). La velocidad de propagación del sonido es, por ejemplo, de unos 1.509,7 m/s en el agua y de unos 5.930 m/s en el acero  Un cuerpo en oscilación pone en movimiento a las moléculas de aire (del medio) que lo rodean. Éstas, a su vez, transmiten ese movimiento a las moléculas vecinas y así sucesivamente.

8. PROPAGACION DEL SONIDO

9. VELOCIDAD DEL SONIDO • El primero que dio a conocer la conexión entre el sonido y la mecánica fue isaac newton quien empleó la segunda ley de la mecánica del movimiento newtoniano para calcular la velocidad del sonido. • El sonido se propaga a través de diferentes medios con una velocidad caractrística que varía con la temperatura del medio.

10. VELOCIDAD DEL SONIDO • La velocidad del sonido se calcula mediante la ecuación : • Para solidos, donde (e) es el módulo de young y, ρ (rho) es la densidad del solido. • Para líquidos y gases, donde β (beta) es el módulo de compresibilidad.

11. VELOCIDAD DEL SONIDO • Para gases, donde γ (gamma) es la razón entre los calores específicos del gas a presión y a volúmen constante; p es la presión • El módulo de Young (e) y el módulo de compresibilidad β (beta), son medidas de la rigidez ó compresibilidad de una sustancia.

12. VELOCIDAD DEL SONIDO • Ejemplo: el hierro ó el granito son sustancias duras que requieren de un gran esfuerzo para variar su longitud en una mínima parte, por lo tanto su módulo de Young es grande. En cambio los gases son fáciles de comprimir, por lo tanto sus módulos de compresibilidad son pequeños, por consiguiente la velocidad del sonido es mayor en los sólidos que en los gases.

13. RESONANCIA • La resonancia es un fenómeno que se produce cuando un cuerpo capaz de vibrar es sometido a la acción de una fuerza periódica, cuyo periodo de vibración coincide con el periodo de vibración característico de dicho cuerpo. En el cual una fuerza relativamente pequeña aplicada en forma repetida, hace una amplitud de un sistema oscilante se haga muy grande.

14. RESONANCIA • En estas circunstancias el cuerpo vibra, aumentando de forma progresiva la amplitud del movimiento tras cada una de las actuaciones sucesivas de la fuerza. • Este efecto puede ser destructivo en algunos materiales rígidos como el vaso que se rompe cuando una soprano canta y alcanza y sostiene la frecuencia de resonancia del mismo

15. CARACTERISTICAS DEL SONIDO • El oído es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a las diferencias que puedan existir entre ellos en lo que concierne a alguna de las tres cualidades que caracterizan todo sonido y que son la intensidad, el tono y el timbre.

16. INTENSIDAD EL SONIDO • La intensidad de una onda es la energía que transporta dicha onda en unidad de area y unidad de tiempo. • Unidades:

17. INTENSIDAD EL SONIDO La intensidad de una onda también puede expresarse en función de la máxima amplitud del movimiento vibratorio ó del exceso de presión. Donde : • Ap amplitud de presión • Ρv impedancia acústica

18. TONO DEL SONIDO

19. TONO DEL SONIDO Indica si el sonido es grave, agudo o medio, y viene determinada por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras, medida en ciclos por segundo o hercios (Hz). • vibración lenta = baja frecuencia = sonido grave. • vibración rápida = alta frecuencia = sonido agudo.

20. TIMBRE DEL SONIDO • El timbre de un sonido se produce porque dos sonidos con el mismo tono, la misma intensidad y la misma frecuencia tienen una composición armónica diferente.

21. NIVEL DE FRECUENCIA NORMAl EN EL OIDO HUMANO

22. SENSACION AUDITIVA Un ruido se percibe con más o menos intensidad por el oído humano, además de  por las características intrínsecas del aparato auditivo de cada persona, dependiendo de dos factores físicos principales: • El nivel de presión sonora • La frecuencia del ruido

23. SENSACION AUDITIVA • Se pueden apreciar 3 zonas básicas:

24. NIVEL DE PRESION SONORA • El nivel de presión sonora determina la intensidad del sonido que genera una presión sonora instantánea , Se mide en dB y varia entre 0 dB umbral de audición y 140 dB umbral de dolor.

25. NIVEL DE PRESION SONORA • Normalmente se adopta una escala logarítmica y se utiliza como unidad el decibelio. Como el decibelio es adimensional y relativo, para medir valores absolutos se necesita especificar a que unidades está referida. En el caso del nivel de presión sonora (el dBSPL toma como unidad de referencia 20 μPa). Precisamente, las siglas SPL hacen referencia al nivel de presión sonora en inglés (Sound Pressure Level).

26. NIVEL DE PRESION SONORA Para medir el nivel de presión sonora se utiliza la fórmula: En donde: • P1 es la presión sonora instantánea. • P0 es la presión de referencia • log es un logaritmo decimal =

27. NIVEL DE INTENSIDAD DEL SONIDO • Debido al extenso intervalo de intensidad sonora al que es sensible el oído humano, la intensidad suele medirse en una escala logarítmica de nivel de intensidad llamada : escala decibélicadb. • En esta escala el nivel de intensidad beta de un sonido de intensidad i es : • Beta β= 10 log i/i0 • Donde i0 =10-12 watt/m2 que corresponde al mínimo audible.

28. NIVEL DE INTENSIDAD DEL SONIDO • El oído humano puede detectar sonidos que van desde intensidades de • 10-12 watt/m2 hasta 1 watt/m2. • En la escala decibélica el intervalo audible se extiende desde • Beta=10log I/Io =10log10-12w/m2/10-12w/m2 • Beta=10log 1 • Beta=0 db.

29. NIVEL DE INTENSIDAD DEL SONIDO Hasta beta= 10log i/i0 = 10log 1w/m2/10-12w/m2. Beta = 10log (10)12. Beta = 120 db. Cuando el oído humano percibe niveles de intensidad por encima de 120 decibeles la sensación cambia de sonido a dolor. La onda más que oirse se siente.

30. NIVEL DE INTENSIDAD DEL SONIDO

31. LIMITE DE LA AUDICION PERSONAL • El nivel de intensidades que el oído humano es capaz de percibir, va desde los 0 dB hasta los 120 dB, punto a partir del cual los sonidos comienzan a producir daños en nuestro organismo.

32. ANATOMIA DEL OIDO

33. ANATOMIA DEL OIDO

34. PERCEPCION DEL SONIDO LA CAPTACIÓN, PROCESAMIENTO Y TRANSDUCCIÓN DE LOS ESTÍMULOS SONOROS Se llevan a cabo en el oído, mientras que la etapa de procesamiento neural, en la cual se producen las sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. Así, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: • La región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas. • La región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones.

35. PERCEPCION DEL SONIDO En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos; es decir, permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano.

36. LA ONDA SONORA A TRAVÉS DEL OÍDO • El oído está constituido por los pabellones arrugados externos de piel y cartílago. • El proceso auditivo comienza cuando la onda de presión del aire penetra en el canal auditivo que la encausa hacía el tímpano. El tímpano es el que separa al canal auditivo del oído medio.

37. LA ONDA SONORA A TRAVÉS DEL OÍDO • El tímpano se comunica con la parte superior de la garganta por la trompa de Eustaquio que se abre en el momento de la deglución manteniéndose así en el oído medio, la presión atmosférica. • El oído medio es una pequeña cavidad de aire en donde se encuentran tres huesecillos : el martillo, el yunque y el estribo que termina unido a la ventana oval que es la entrada al oído interno.

38. LA ONDA SONORA A TRAVÉS DEL OÍDO El oído interno está constituido por : • El aparato vestibular ó conductos semicirculares donde está el control del equilibrio. • La cóclea, cavidad en forma de caracol donde tiene lugar el proceso principal de la audición En la cóclea se encuentra el canal vestibular (ventana oval) y el canal timpánico (ventana redonda).

39. LA ONDA SONORA A TRAVÉS DEL OÍDO • Estos dos canales están llenos de un líquido llamado perilinfa encargados del equilibrio. • De la cóclea el sonido es transmitido al cerebro a través del órgano de Corti mediante los nervios auditivos : el nervio vestibular y el nervio coclear. • El oído es sensible a la presión del aire y resuena con frecuencias entre 3 y4 Khz, siendo la presión del tímpano el doble de la atmosférica.

40. DEFECTOS DEL OÍDO Se clasifican en: • Sordera conductora ,el defecto se debe a la obstrucción del canal auditivo aquí se ubican : el eczema y la otosclerosis. • Sordera perceptiva, coclear y nerviosa se produce cuando la lesión ó dolencia se encuentra más allá de la ventana oval, aquí se ubican : la mastoiditis y la presbiacusia.

41. SORDERA CONDUCTORA • Eczema, defecto que causa obstrucción auditiva por acumulación de cerumen. • Otosclerosis, es un crecimiento anormal del hueso que rodea a la ventana oval, lo que hace que el sistema de palancas de los huesecillos quede agarrotado, por lo tanto impide que el sonido pueda llegar al oído interno.

42. OTOSCLEOROSIS • En ésta afección se presenta un crecimiento esponjoso próximo a la base del estribo el que se endurece y se transforma en hueso, inmovilizando el estribo, lo que deteriora su capacidad de transmitir vibraciones al oído interno y por consiguiente las de poder oír.

43. SORDERA PERCEPTIVA • Mastoiditis, es una inflamación ó infección del hueso mastoides, que se encuentra en el oído medio y es parte del hueso temporal, puede ser causada por diversas bacterias. • Presbiacusia, es la perdida progresiva de la capacidad de oír altas frecuencias debido al deterioro del sistema auditivo generado por edad avanzada, 75 años y más.

45. EFECTO DOPPLER

46. ULTRASONIDO • Es una onda mecánica longitudinal que está por encima del límite perceptible por el oído humano, con frecuencias mayores a 20 khz. En el área de la salud se emplean : • Como herramienta de diagnóstico • Cirugía • Terapia.

47. APLICACIONES DEL ULTRASONIDO Como técnica de diagnóstico, se emplea la ecografía para: • Explorar en el feto de una mujer embarazada. • Descartar ó confirmar un embarazo ectópico. • Identificar un posible embarazo espontáneo y /ó abortos. • Confirmar un embarazo múltiple.

48. APLICACIONES DEL ULTRASONIDO • Determinar edad del feto y posible fecha de parto. • Reconocer los latidos cardíacos del feto. • Detectar defectos congénitos, como el sindrome de down.

50. APLICACIONES MÉDICAS DEL ULTRASONIDO • Como técnica de diagnóstico se utiliza para explorar quistes y estructuras que contienen líquidos como la vejiga, el hígado, las vías biliares, el sistema arterial, el páncreas, la cavidad peritoneal, el tracto urinario, los ovarios, el sistema venoso y la médula espinal.