Page 477 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Hemos definido el sonido como una onda mecánica longitu­
dinal en un medio elástico. Por tanto, la elasticidad y la den­ fn = n = 1, 3, 5, . . . Tubo cerrado
de longitud L
sidad de un medio influyen en la rapidez del sonido cuando
se desplaza por él. En ciertas condiciones, hemos visto que
Observe que sólo los armónicos impares son posibles en
las ondas sonoras estacionarias pueden producir frecuencias
un tubo cerrado. En este caso, el primer sobretono es el
características que percibimos como el tono del sonido. Tam­
tercer armónico, el segundo sobretono es el quinto armó­
bién estudiamos la intensidad del sonido y el efecto Doppler.
A continuación se resumen los principales conceptos expues­ nico, y así sucesivamente.
tos en el capítulo. La intensidad de un sonido es la potencia P por unidad de
área A perpendicular a la dirección de propagación.
• El sonido es una onda longitudinal que viaja por un me­
dio elástico. Su rapidez en el aire a 273 K es de 331 m/s, o p
sea, 1087 ft/s. A otras temperaturas, la rapidez del sonido I = — = 2TT2f 2A2pv Intensidad, W/m2
A
se calcula mediante
Rapidez del sonido en El nivel de intensidad en decibeles se calcula mediante
v = (331 m/s).
273 K el aire
/3 = l O l o g - I0 = 1 X 10 W /m
La rapidez del sonido en otros medios puede determinar­ Nivel de intensidad
se con las expresiones siguientes:
• Siempre que dos ondas tienen más o menos la misma fre­
cuencia y existen simultáneamente en el mismo medio, se
establecen pulsaciones de manera que
v = Varilla
Número de pulsaciones por segundo = \f — /'[

v = Gas 8 La ecuación general del efecto Doppler es la siguiente

V + v,, Ecuación general del
[fí y - v. efecto Doppler
V = Fluidos
V P
donde f = frecuencia observada
lB + ¡S f = frecuencia de la fuente
v = Sólido extendido J S
V P V = velocidad del sonido
v = velocidad del observador
O
Las ondas sonoras longitudinales estacionarias pueden v = velocidad de la fuente
establecerse en una columna de aire que vibra en un tubo Nota: Se considera que la rapidez es positiva en la aproxima­
abierto por ambos extremos o en un tubo cerrado por un
ción y negativa en el alejamiento.
extremo. Las frecuencias características son
nv Tubo abierto
fn n = 1, 2, 3, . . .
2 L de longitud

Conceptos clave

auditivo 448 decibel 450 intensidad 449
calidad o timbre 448 efecto Doppler 454 nivel de intensidad 450
compresión 443 frecuencia 452 onda sonora 441
condensación 443 infrasónico 448 pulsaciones 453

458