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UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y CIENCIAS NAVALES TEMA: ACÚSTICA ALUMNO: MARIO ERNESTO REYES CRUZ S17002288 MATERIA: FÍSICA 2017, BOCA DEL RÍO, VER. ÍNDICE Contenido 1 ACÚSTICA ....................................................................................................... 3 1.1 DEFINICION DE LA ACÚSTICA ................................................................ 3 1.2 AISLAMIENTO ACÚSTICO ........................................................................ 3 1.2.1 Absorción acústica ............................................................................... 4 1.2.2 Cálculo del aislamiento acústico .......................................................... 4 1.3 ONDAS SONORAS.................................................................................... 5 1.3.1 Reflexión .............................................................................................. 5 1.3.2 Refracción ........................................................................................... 5 1.3.3 Absorción ............................................................................................. 5 1.3.4 Difracción ............................................................................................. 6 1.4 SONIDO ..................................................................................................... 6 1.4.1 Intensidad ............................................................................................ 6 1.4.2 Tono .................................................................................................... 7 1.4.3 Timbre ................................................................................................. 7 1.5 RUIDO ........................................................................................................ 7 1.5.1 Tipos de ruido ...................................................................................... 7 1 ACÚSTICA 1.1 DEFINICION DE LA ACÚSTICA Se le define a la acústica como la rama de la ciencia que investiga los fenómenos sonoros perceptibles por el oído humano. 1.2 AISLAMIENTO ACÚSTICO El aislamiento acústico es el método principal de control de la propagación del sonido en los edificios. En particular, el aislamiento acústico se ocupa de reducir la transmisión del ruido entre dos locales o en general, entre un recinto y otro. El aislamiento modifica la diferencia entre el nivel de intensidad acústica L1 en un local emisor y el nivel de intensidad acústica L2 en un local receptor. Es importante notar que cuando se acondiciona acústicamente un local colocando materiales absorbentes lo que se consigue es bajar el nivel de ruido L1 pero se deja inalterada la diferencia L2 – L1. Existen diferentes formas de transmisión del ruido entre los recintos, a continuación, se describen: Por vía directa a través del paramento. En este caso las ondas incidentes hacen vibrar el elemento constructivo que transmite su deformación al aire del espacio adyacente provocando el llamado “efecto tambor” o “efecto diafragma”. El ruido transmitido por este mecanismo se denomina ruido aéreo. Por transmisiones laterales (flanking). Se deben a que la presión sonora no provoca solamente la vibración de la pared de separación, sino que todas las superficies adyacentes se convierten en fuentes de producción de ruido en el recinto ajeno. Consecuencia directa de este fenómeno es que el aislamiento acústico que calculamos considerando sólo el elemento separador será siempre superior al real. Por impacto directo en la estructura. Las pisadas, vibraciones provocadas por la puesta en marcha de maquinarias (ascensores, lavadoras, etc.) y en general todo ruido provocado por un impacto directo con un elemento constructivo genera una serie de vibraciones que se propagan rápidamente por toda la estructura con poca pérdida de energía. Estos ruidos se denominan ruidos de impacto. Figura 1. Transmisión del ruido aéreo a través de la estructura 1.2.1 Absorción acústica Se define como la disminución de la energía acústica en un recinto, la que se produce cuando las ondas sonoras inciden sobre una superficie, disipando parte de la energía transformada en calor. Otra parte se refleja, y otra se transmite (traspasa la superficie). La capacidad de absorción de un material depende, por ejemplo, de su composición y características de su superficie. Materiales porosos, abiertos o perforados logran, generalmente, mayor absorción. Materiales lisos reflejan y pueden intensificar el ruido. 1.2.2 Cálculo del aislamiento acústico El aislamiento acústico total de un recinto se determina mediante el aislamiento acústico de todos los límites y depende tanto del nivel de ruido existente en el exterior del recinto como del nivel de ruido máximo admisible en el interior del recinto. La energía acústica transmitida a través de una pared es la diferencia entre el nivel de presión acústica del sonido incidente y el aislamiento acústico del material. 𝑹 = 𝑳𝒑𝟏 − 𝑳𝒑𝟐 Siendo Lp1 y Lp2 los niveles de presión acústica en el emisor y en el receptor respectivamente. Figura 2. Cálculo de la energía acústica 1.3 ONDAS SONORAS Las ondas sonoras son ondas mecánicas longitudinales, toda vez que las partículas del medio material vibran paralelamente a la dirección de propagación de la onda. Como el sonido se transmite en todas las direcciones en forma de ondas, por medio de cualquier material elástico, se trata de ondas tridimensionales o espaciales. Cuando percibimos un sonido, el medio elástico que lo transmite generalmente es el aire, es decir, un gas. Sin embargo, también se transmite en los líquidos como seguramente habrá comprobado al escuchar voces, música u otros sonidos cuando se sumerge en una alberca o río, así como en los sólidos como placas, barras, rieles entre otros. 1.3.1 Reflexión Este fenómeno se produce cuando las ondas sonoras se reflejan al cochar contra una pared dura. Si el vector de propagación sonoro incide perpendicularmente a una superficie, se refleja en sentido contrario; pero si incide en forma oblicua, los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales. 1.3.2 Refracción La refracción de ondas se presenta cuando éstas pasan de un medio a otro de distinta densidad, o bien, cuando el medio es el mismo, pero se encuentra en condiciones diferentes, por ejemplo, el agua a distintas profundidades. Ello origina que las ondas cambien su magnitud de velocidad de propagación y su longitud de onda, conservando constante su frecuencia. 1.3.3 Absorción Aunque una onda mecánica no sufra amortiguación, sí se producen normalmente pérdidas de energía. Los medios no son perfectamente elásticos y debido a rozamientos, viscosidad y otros factores, la intensidad suele disminuir al alejarnos del foco porque parte de la energía emitida por él va siendo absorbida por el propio medio, por medios contiguos o por objetos interpuestos en el camino de avance de la onda. Este fenómeno se llama absorción. Con la absorción decae la intensidad del movimiento ondulatorio debido a que las moléculas del medio tienen dificultad para reproducir y transmitir la vibración. Parte de la energía ondulatoria se invierte en un movimiento desordenado de dichas moléculas con lo que la energía de la onda se va transformando con mayor o menor rapidez en energía interna del objeto que está siendo atravesado por ella. 1.3.4 Difracción Cuando una onda encuentra un obstáculo en su camino y lo rodea o lo contornea se produce la difracción de ondas. Este fenómeno es más notorio a medida que son mayores las longitudes de onda, y si el tamaño de la abertura por la que atravesará la onda es menor. 1.4 SONIDO El sonido es el fenómeno físico que estimula al oído. En los seres humanos,el sonido se percibe cuando un cuerpo vibra a una frecuencia comprendida entre 15 y 20,000 ciclos y llega al oído interno: gama denominada de frecuencias del espectro audible. Un sonido por intenso que sea, no se propaga en el vacío porque no existe en éste un material por el cual se transmita la vibración. 1.4.1 Intensidad Esta cualidad determina si un sonido es fuerte o débil. La intensidad de un sonido depende de la amplitud de la onda, ya que a medida que esta aumenta, la intensidad también aumenta; de la distancia existente entre la fuente sonora y el oyente, pues a mayor distancia, menor intensidad, y finalmente, la intensidad es mayor si la superficie que vibra también lo es. La intensidad de un sonido expresa la cantidad de energía acústica que en un segunda pasa a través de la superficie de un centímetro cuadrado, perpendicular a la dirección en la cual se propaga la onda. El sonido más débil que el oído humano puede percibir tiene una intensidad de 1 × 10−16 𝑤𝑎𝑡𝑡 𝑐𝑚2 valor considerado como nivel cero de la intensidad sonora. La máxima intensidad audible equivale a 1 × 10−4 𝑤𝑎𝑡𝑡 𝑐𝑚2 nivel denominado como el umbral del dolor. 1.4.2 Tono Está relacionado con la frecuencia. Es una cualidad mediante la cual se diferencian los sonidos graves de los agudos, de forma que: la sensación sonora aguda procede de sonidos producidos por focos sonoros que vibran a frecuencias elevadas y la sensación sonora grave procede de sonidos producidos por focos sonoros que vibran a frecuencias bajas. 1.4.3 Timbre Cualidad que posibilita identificar la fuente sonora, aunque distintos instrumentos produzcan sonidos con el mismo tono e intensidad. Lo anterior es posible, pues el tono fundamental siempre va acompañado de tonos armónicos llamados sobre tonos, éstos le dan el timbre característico a un instrumento musical o a la voz. Por eso, podemos identificar las voces de personas conocidas, así como los instrumentos que producen un sonido. 1.5 RUIDO Conjunto de sonidos que adquieren para el hombre un carácter afectivo desagradable y más o menos inadmisible a causa, sobre todo, de las molestias, la fatiga, la perturbación y, en su caso, el dolor que produce. 1.5.1 Tipos de ruido La mayor parte de los ruidos están formados por todas las frecuencias de la escala auditiva, pero se pueden clasificar de la siguiente forma, según lo planteado en el Reglamento técnico colombiano para ruido en ambientes de trabajo: Ruido continuo estable: Es aquel cuyo nivel de presión sonora permanece casi constante con fluctuaciones inferiores o iguales a 5 dB (A) durante un periodo de medición de un minuto. Se caracteriza por niveles de presión sonora que no presentan cambios rápidos o repentinos. Ejemplos son los ruidos producidos por los motores a chorro. • Ruido continuo fluctuante: Es aquel que presenta variaciones en los niveles de presión sonora mayores a 5 dB (A) durante un periodo de medición de un minuto. • Ruido de impulso o impacto: Es aquel que presenta elevaciones bruscas del nivel de presión sonora de corta duración y que se produce con intervalos regulares o irregulares con tiempo entre pico y pico iguales o superiores a un segundo. Cuando los intervalos sucesivos son menores de un segundo, el ruido se considera como continuo. 2 BIBLIOGRAFÍA Aislamiento acústico. (2003). Curso de acústica. Fecha de acceso: 17/03/2022 http://www.ehu.eus/acustica/espanol/ruido/aiaces/aiaces.html [5] Pérez Montiel, H. (2016). Física general. México, México: Grupo Editorial Patria. https://elibro.net/es/ereader/bibliotecauv/40438?page=311 Estellés Diaz, R. (2007). Acondicionamiento acústico-Temas teóricos. Uruguay. Fecha de acceso: 22/03/2022 https://www.fadu.edu.uy/acondicionamiento- acustico/wpcontent/blogs.dir/27/files/2012/02/01-ACUSTICA-FISICA-1.pdf Knauf. (2022). Absorción Acústica. Chile. Fecha de acceso: 22 de marzo de 2022 https://www.knauf.cl/detalleArquitectura/e.id/27/Absorci%C3%B3n%20Ac% C3%BAstica#:~:text=Se%20define%20como%20la%20disminuci%C3%B3n ,tra nsmite%20(traspasa%20la%20superficie). Texsa S.A. (2009). Sistemas de aislamiento acústico para obra nueva y rehabilitación (Sexta edición ed.). España. Fecha de acceso: 22/03/2022 https://www.arauacustica.com/files/noticias/pdf_esp_439.pdf https://www.fadu.edu.uy/acondicionamiento- https://www.fadu.edu.uy/acondicionamiento- https://www.knauf.cl/detalleArquitectura/e.id/27/Absorci%C3%B3n%20Ac%25
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