Tema 5 Física PDF

Tema 5 : movimiento ondulatorio, ondas, ultrasonidos Movimiento ondulatorio Movimiento ondulatorio : perturbación producida en cualquier punto del espacio, que se propaga Medio material : sólidos, liquido, gas (ex : las ondas sonoras o las olas en la superficie del agua) V...

Tema 5 : movimiento ondulatorio, ondas, ultrasonidos Movimiento ondulatorio Movimiento ondulatorio : perturbación producida en cualquier punto del espacio, que se propaga Medio material : sólidos, liquido, gas (ex : las ondas sonoras o las olas en la superficie del agua) Vacío : luz, ondas de radio (ex : electromagnéticas) Ondas Onda : desplazamiento con movimiento ondulatorio, perturbación que se propaganda en el espacio, transporte de energía sin transporte de materia Tipos de ondas : Ondas mecánicas : requieren un medio material (ex : sonido, olas) Onda electromagnéticas : pueden propagarse en el vacío (ex : luz, rayos x) Clasificación según la dirección de propagación : Ondas transversales : las oscilaciones son perpendiculares a la dirección de propagación (ex : olas en el agua) Ondas longitudinales : las oscilaciones son paralelas a la dirección de propagación (ex : ondas sonoras) Ondas sonoras Ondas sonoras : ondas mecánicas longitudinales que se propagan en un medio material en forma de compresiones y rarefacciones (cambio de densidad medio) · Compresión : las moléculas del medio se acercar (aumento de la presión local) & Rarefacción : las moléculas del medio se separan (disminución de la presión local) Propagación : la velocidad del sonido depende del medí (aproximadamente 343 m/s en el aire a 20°C, más rápida en sólidos) Características del sonido : El sonido tiene tres características principales : Intensidad (volumen) : Corresponde a la potencia de la onda sonora > Se mide en decibelios (dB). Una mayor intensidad corresponde a un sonido más fuerte Tono (altura) : Depende de la frecuencia de la onda sonora Frecuencias bajas = sonido grave - frecuencias altas = sonido agudo El oído humana percibe frecuencias entre 20 Hz y 20 kHz Timbre : Cualidad específica de un sonido que permite distinguir instrumentos o voces que producen la misma nota Depende de la composición armónica de la onda Ultrasonidos Ultrasonido : ondas sonoras cuya frecuencia es superior a 20 kHz, por lo que son inaudibles para el oido humano Usos : Médicos : ecografías, litotricia industriales : control no destructivo, limpieza Impedancia acústica (Z) : mide la resistencia de un material a la propagación de los ultrasonidos. Se define como : Z = PX C velocidad del sonido (m/s) densidad del material (ng/m3) Rol : gran diferencia de impedancia entre los dos medios : los ultrasonidos son mayormente reflejados impedancia similares : los ultrasonidos se transmiten principalmente Un material denso o en el que el sonido se propaga rápidamente tendrá una impedancia elevada Ejemplos : impedancia de el aire ≈ 430 rayls impedancia de los tejidos biológicos ≈ 1,5 x 10° rayls S impedancia del hueso ≈ 7,8 x 10º rayls I Propagación de los ultrasonidos Transmisión : los ultrasonidos atraviesan un material cuando las impedancias acústicas de los medios son similares. de lo contrario, parte de la energía se refleja Atenuación : es la pérdida de intensidad de los ultrasonidos debido a : absorción : conversión en calor dispersión : desviación por estructuras irregulares Se describe con la formula : NXx - I = lo X e Factor que influyen en la atenuación : - Espesor (x) : a mayor espesor, mayor atenuación - Composición : alto contenido de colágeno → mayor atenuación, menor transmisión alto contenido de agua → menor atenuación, mayor transmisión - Frecuencia : alta frecuencia : mayor atenuación, menor penetración baja frecuencia : menor atenuación, mayor penetración