FISICA BIOLOGICA II-Unidad 3-3 - Mariana Grimaldi

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FISICA BIOLOGICA II - Profesorado en Educación Secundaria en Biología IES SAN PIO DE PIETRELCINA	2023
Unidad 3
ACUSTICA: ONDAS Y SONIDO.
Movimiento ondulatorio. Fenómenos ondulatorios: Ondas portadoras de energía. Clasificación de ondas. Propagación. Acústica: definición. El sonido: características. Velocidad del sonido. Reflexión y refracción. Ecolocalización en el mundo animal. Ecografías y ecodoppler. La voz humana, fonación. El oído humano, estructura. Límites de la audición humana. Contaminación sonora. Audímetros y audífonos. El sonido en el mundo animal.
MOVIMIENTO ONDULATORIO
Es muy probable que alguna vez hayas estado largo tiempo observando las ondas producidas sobre la superficie del agua en un estanque, al lanzar un objeto o caer una gota sobre ella; o quizás el movimiento de las olas del mar. Un espectáculo entre mágico y misterioso que sin importar la edad nos atrae. La mayoría de los fenómenos físicos, como el sonido, la luz y los sismos, se producen porque algo que vibra en algún lugar, genera ondas que viajan por un medio material o por el espacio. En este mismo instante miles de ondas de radio, de televisión, de radiación ultravioleta y pequeñas vibraciones sísmicas circulan a nuestro alrededor. Las comodidades con las que contamos en nuestra cotidianidad, como la Internet, la telefonía móvil, la televisión por cable, el horno microondas, los teléfonos inalámbricos, entre otras, se deben a la aplicación, comprensión y buen uso que el hombre ha logrado del movimiento ondulatorio. 
Entonces, el movimiento ondulatorio es el proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas. En cualquier punto de la trayectoria de propagación se produce un desplazamiento periódico, u oscilación, alrededor de una posición de equilibrio. Puede ser una oscilación de moléculas de aire, como en el caso del sonido que viaja por la atmósfera, de moléculas de agua (como en las olas que se forman en la superficie del mar) o de porciones de una cuerda o un resorte. En todos estos casos, las partículas oscilan en torno a su posición de equilibrio y sólo la energía avanza de forma continua.
	Una onda es una perturbación que se propaga a lo largo de un medio mediante la oscilación ligada a partículas que lo constituyen. Las ondas son portadoras de energía pero no de materia
	
CLASIFICACION DE ONDAS.
Las ondas se pueden clasificar según sus propiedades:
· Por su dirección de oscilación:
· Ondas transversales: las partículas se mueven perpendicularmente a la dirección de propagación de onda (ósea, de arriba hacia abajo). 
· 
· Ondas longitudinales: son aquellas en donde la dirección de oscilación del medio coincide con la dirección en la que viaja la onda. Una onda longitudinal siempre es mecánica y se debe a las sucesivas compresiones (estados de máxima densidad y de presión) y expansiones (estados de mínima densidad y de presión) del medio. Son ejemplos de ondas longitudinales las producidas por un resorte cuando se hace oscilar uno de sus extremos en la misma dirección del resorte y las de sonido.
· 
· Por su periodicidad:
· Ondas periódicas o tren de ondas: cuando la perturbación es repetitiva y uniforme
· Onda no periodica o pulso: cuando es solo una perturbación.
· Por las dimensiones que utilizan para propagarse (propagación):
· Ondas unidimensionales: son las ondas que se propagan a lo largo de una sola dirección en el espacio, como la onda que se propaga en una cuerda.
· Ondas bidireccionales: son las ondas que se desplazan en un plano, tales como las ondas que se producen en un lago después de dejar caer una piedra en el.
· Ondas tridimensionales: son las ondas que se desplazan esféricamente, tales como el sonido o las ondas electromagnéticas.
· Por su interacción con ellas mismas:
· Ondas viajeras: son las ondas que se transfieren indefinidamente en un medio de longitud infinita, como el sonido o la luz en un espacio abierto.
· Ondas estacionarias: son las ondas que se transmiten en un medio de longitud finita. Como el sonido o la luz en un espacio cerrado y reflejante o la vibración de las cuerdas de la guitarra
· Por su naturaleza se clasifican en:
· Ondas electromagnéticas: son las que no necesitan de un medio material por el cual propagarse, por lo tanto viajan en el vacío. Ej de este tipo de ondas son las ondas de radio, rayos x, rayos ultravioleta, entre otros.
· Ondas mecánicas: son ondas que necesitan de un medio material para propagarse y en el cual los elementos constitutivos del medio son los que oscilan. Es decir, cuando levantamos y bajamos rápidamente una cuerda estirada, las partículas de la cuerda no viajan en dirección horizontal porque la cuerda esta estirada, sino que la perturbación que provocamos se transmite a lo largo de la cuerda haciendo que sus partículas suban y bajen Algunos ejemplos de este tipo de ondas son las olas del mar, el sonido, ondas sísmicas, etc. La condición para que un medio propague una onda mecánica es que sea elástico.
Propiedades generales de las ondas mecánicas:
Para el estudio general de las ondas mecánicas, se consideran las siguientes propiedades ideales:
· El medio en el que se genera una onda mecánica debe ser elástico, es decir que pueda deformarse y volver a su forma original, para que pueda transmitir la perturbación.
· El medio perturbado o las partículas perturbadas no son las que viajan, las partículas solo realizan movimientos vibratorios verticales u horizontales, lo que viaja es la forma de la perturbación.
· La onda transporta energía, ya que para ir moviendo las partículas de la perturbación se requiere ir aplicando trabajo mecánico al sistema.
Elementos de las ondas mecánicas:
Longitud de onda (λ): es la distancia que hay entre 2 crestas (puntos más altos de la onda) o valles (puntos más bajos de la onda)
Amplitud (A): es la distancia entre el punto de equilibrio y el máximo desplazamiento alcanzado.
Cresta y valle: son los puntos más distantes de los que se alejan las partículas del medio del punto inicial.
Ciclo: incluye una cresta y un valle
Propiedades de las ondas mecánicas:
Frecuencia (f): es el número de ciclos que completa una onda en un segundo. Su unidad de medida es el Hertz [Hz]. Es decir que, si tu corazón trabaja a 1 Hz, tiene un latido por segundo, o sea, 60 latidos por minuto.
Periodo (T): es el tiempo que tarda en completarse un ciclo de la onda. Su unidad de medida es el segundo [s]
ACUSTICA
Cuando golpeas un cuerpo o pulsas un instrumento musical o cuando escuchas una conversación del otro lado de una pared, etc., en tu oído se produce un efecto psicofisiológico denominado sonido. El sonido es una onda longitudinal y mecánica, es decir, que necesita un medio material para su propagación. Por ejemplo, al golpear una mesa, es posible escuchar el golpe debido a que se hace vibrar la mesa y esas vibraciones se propagan en el aire (medio material) hasta ser captados por el oído. La vibración de un cuerpo se propaga en el aire, dando lugar a un movimiento longitudinal de las partículas de aire vecinas al foco emisor sonoro, las cuales, al recibir cierta presión, se alejan de su punto de equilibrio provocando una rarefacción (valle) en ese sitio y una compresión (cresta) hacia las partículas más cercanas; así el movimiento de las partículas de aire es paralelo a la dirección de propagación. La siguiente figura muestra las compresiones y rarefacciones del aire durante el paso de una onda sonora.
	Al igual que toda onda, el sonido experimenta una reflexión al chocar contra un obstáculo, y produce de esta manera un resultado denominado eco. Este fenómeno se basa en el hecho de que las ondas sonoras pueden reflejarse en superficies rígidas, y regresa a nosotros después de cierto tiempo de emitido el sonido. Este principio es empleado, entre otros, por los murciélagos para su ubicación espacial, y por los barcos que usan sonar (sistema que sirve para detectar objetos en el mar).Velocidad del sonido.
	
 Todos sabemos que cuando llueve fuertemente y se producen rayos, aunque el relámpago y el trueno se producen en el mismo instante, el trueno se oye después de haber visto la luz del relámpago. La razón es que la velocidad de la luz es mayor que la velocidad del sonido en el aire. Como en todas las ondas, la velocidad del sonido depende de las características del medio donde se propaga. Las ondas sonoras son longitudinales, mecánicas, se propagan en todas direcciones y su velocidad dependerá de los siguientes factores:
	
	Compresibilidad: se dice que un material es más compresible que otro si experimenta mayor deformación o disminución del volumen cuando ambos materiales se someten a la misma presión. A menor compresibilidad del medio, mayor rapidez del sonido.
Densidad: a menor densidad del medio mayor rapidez de propagación del sonido. Por ejemplo, si dos sólidos tienen la misma compresibilidad, el sonido se propaga con mayor rapidez en el menos denso.
Masa molecular: en los gases, cuando la masa molecular es menor, la rapidez de propagación del sonido aumenta.
Temperatura: en los gases ocurre que, a mayor temperatura, mayor es la velocidad, ya que al aumentar la temperatura, la rapidez de las moléculas del medio aumenta, lo que ocasiona un incremento en la rapidez de la propagación. 
Experimentalmente se ha comprobado que, para temperaturas comprendidas entre 0 y 35 °C, la velocidad del sonido aumenta 0,6 m/s por cada grado Celsius que aumente la temperatura. A 0 °C, la velocidad del sonido en el aire es 331 m/s. 
Características del sonido.
Al comparar dos sonidos podemos establecer, entre ellos, algunas diferencias. Por ejemplo, es fácil identificar la voz de una persona cuando la escuchamos, o distinguir entre una nota alta y otra nota baja, o entre un sonido fuerte y otro sonido débil. Estas son las características del sonido conocidas como tono, intensidad y timbre.
	El tono o altura de un sonido: es la característica que se refiere a los sonidos altos o agudos y a los bajos o graves. Esta cualidad se debe a la frecuencia del sonido, ya que, cuanto mayor sea la frecuencia, más agudo es el sonido y cuanto menor sea la frecuencia, más grave es el sonido. La sensibilidad del oído humano percibe sonidos cuyas frecuencias oscilan entre los 20 Hz (hertzios) y 20.000 Hz. Los sonidos mayores de 20.000 Hz se denominan ultrasonidos y los menores de 20 Hz se denominan infrasonidos. Algunos animales como el perro perciben ultrasonidos muy cercanos a los 50.000 Hz y los murciélagos hasta 100.000 Hz. Se ha comprobado que los delfines emiten ondas ultrasónicas que les permiten “ver” a través de los cuerpos de otros animales y de las personas. Para los delfines los músculos y la piel son casi transparentes; además pueden observar huesos, dientes y cavidades llenas de gas. El delfín podría detectar evidencias de cáncer o tumores presentes en nuestro organismo. Las ondas ultrasónicas tienen su uso en la medicina para hacer exámenes diagnósticos por medio de ecografías y para destruir cálculos renales sin necesidad de realizar cirugías. Las ondas de infrasonido son características de las ondas sísmicas.
La Intensidad: es la propiedad del sonido que permite diferenciar entre sonidos fuertes y débiles. Está relacionada con la intensidad acústica de la onda sonora correspondiente; ésta es la magnitud que nos da una idea de la cantidad de energía que esta fluyendo por el medio como consecuencia de la propagación de la onda.
Otra definición: La intensidad del sonido es la energía que transporta una onda por unidad de tiempo y de área, y es proporcional al cuadrado de su amplitud.
	
El timbre: es la cualidad del sonido que nos permite identificar el foco que lo emite. Por ejemplo, un diapasón, un violín, una flauta y un gong pueden emitir la misma nota musical, pero al comparar su registro gráfico, es fácil distinguir cuál instrumento es el que la emite, como se observa en la siguiente figura.
La duración: es la cualidad que determina el tiempo de vibración de un objeto. Por ejemplo podemos escuchar sonidos largos, cortos y muy cortos, etc.
Reflexión y refracción del sonido.
	
	Reflexión del sonido
Es el rebote de una onda de sonido en una superficie dura.
El sonido que llega al obstáculo se llama sonido incidente y el sonido que se devuelve es el sonido reflejado
	Eco
Si el sonido origen y el sonido reflejado llegan a la persona oyente con una diferencia de 0,1 segundo o mayor, el oído humano los reconoce como sonidos independientes (por un lado el sonido origen y por otro el reflejado) y se produce el eco. Teniendo en cuenta que el sonido se transmite por el aire a una velocidad de 340 m/s, es decir en 0,1 segundos recorrerá 34 metros. Por lo tanto, para que percibamos el eco, el obstáculo donde se refleja el sonido debe estar situado, como mínimo a 17 metros del foco emisor. De esta manera el sonido reflejado recorrerá 17 metros para ir y 17 metros para volver, 34 metros en total.
Reverberación
Si el tiempo de separación entre los dos sonidos es menor a 0,1 segundo nuestro oído lo percibe como un único sonido, es decir, el sonido reflejado no se distingue del directo, sino que ambos se mezclan y se confunden; a este fenómeno se lo conoce como reverberación.
	 
Eco
Reverberación
	
	Refracción del sonido
La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio a otro. Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios y si éstos tienen índices de refracción distintos.
La refracción se origina en el cambio de velocidad que experimenta la onda
	Sólo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separación de los dos medios. Un sonido cambia su dirección, rapidez y longitud de onda al pasar de un medio a otro. Lo que se conserva es la frecuencia de vibración. Por ejemplo si gritamos desde el aire a una persona que nada bajo el agua, el sonido sufrirá una refracción porque ha cambiado de medio. Otro ejemplo: si el sonido viaja por el aire, el cual se encuentra a diferentes temperaturas, entonces el sonido también se refracta, ya que el aire frio es más denso que el aire caliente, por lo tanto se pueden considerar como dos medio distintos.
	
Ecolocalización en el mundo animal
La ecolocalización es un sistema que usan algunos animales para orientarse dentro de su espacio, sortear obstáculos, encontrar alimento, presas y amenazas, mediante la interpretación de ondas sonoras. No es igual que la audición, pues la ecolocalización implica que los animales pueden “ver” con el sonido, es decir que pueden determinar la distancia a la que se encuentra, en qué dirección se mueve y qué tamaño tiene.
Es utilizado por animales en medios donde su visión se restringe y necesitan usar otras herramientas para manejarse en su entorno. Ejemplo de esto son los animales nocturnos que no pueden usar su visión, o mamíferos marinos que se distribuyen en el no tan nítido medio acuático.
Tipos de ecolocalización
La ecolocalización ocurre en diferentes animales, y no todos tienen una morfología igual. Por esta razón tenemos diferentes tipos de ecolocalización según el órgano de recepción:
· Ecolocalización con órgano de melón: las ondas son captadas por el órgano del melón, ubicado en la frente de los mamíferos marinos con dientes, es decir los cetáceos odontocetos. Está compuesto por lípidos y permite absorber con gran efectividad a las ondas.
· Ecolocalización auditiva: en este caso las ondas son captadas por las orejas de los animales. Por ejemplo, con el trago de las orejas de los murciélagos o estructuras internas.
Ahora bien, la ecolocalización también puede clasificarse según el sonido. En cuanto a frecuencia se clasifican en:
· Ecolocalización ultrasónica: es la que puede escuchar ondas sonoras muy altas y no son perceptibles por el oído humano. A partir de estas ondas ultrasónicas puede obtenerse información como dirección, velocidad o distancia del objeto en la mira.
· Ecolocalización infrasónica:puede captar sonidos de baja frecuencia y no perceptible para el oído humano. Es útil porque llega a distancias más lejanas que las ondas ultrasónicas y se usa para objetos estáticos.
Cómo funciona la ecolocalización
La ecolocalización también puede conocerse como biosonar. Se utilizan dos componentes: la morfología del animal y la emisión del sonido.
Los animales con esta capacidad lanzan ondas de sonido, normalmente no perceptibles para nosotros, con la intención de que choquen contra algún objeto determinado. El sonido será devuelto en forma de eco hasta la estructura receptora de tales ondas. Una vez recibida la información, el animal puede interpretar cuánto tardó en regresar dicho sonido, o cómo se interrumpió la onda que él emitió para reconstruir de qué tamaño es el objeto, hacia dónde va o qué es.
Para lograr tener una ecolocalización efectiva, los animales que la usan tienen que tener alta sensibilidad a los ecos, audición direccional, la posibilidad de silenciar objetos que no son necesarios para ellos y un cerebro sumamente hábil para poder interpretar la información.
	
	Delfines oceánicos
Es difícil para los mamíferos ver bajo el agua por la turbidez, pero gracias a la ecolocalización han podido dominar su medio. Los delfines emiten clics o chasquidos a través de la nariz y son lanzados hacia su entorno para ser devueltos al melón del delfín.
 También es oportuno mencionar que pueden emitir silbidos, pero estos solamente tienen finalidad comunicativa.
Ecografía y Ecodoppler
Una ecografía es un procedimiento en el que se usan ondas de sonido de alta energía (ultrasonidos) para observar los tejidos y órganos del interior del cuerpo. Las ondas de sonido crean ecos que forman imágenes de los tejidos y órganos en una pantalla de computadora (ecograma). La ecografía se usa para ayudar a diagnosticar enfermedades, como el cáncer. También es posible usarla durante el embarazo para revisar el feto (bebé que no ha nacido) y durante procedimientos médicos, como biopsias. También se llama ecosonografía, prueba de ultrasonido y ultrasonografía.
Un ecodoppler es un estudio por imágenes que utiliza ondas de sonido para mostrar la circulación de la sangre por los vasos sanguíneos. Las ecografías comunes también usan ondas de sonido para crear imágenes de estructuras internas del cuerpo, pero no pueden mostrar la sangre en circulación.
La ecografía Doppler funciona midiendo ondas sonoras que se reflejan en objetos en movimiento, como los glóbulos rojos. Esto se conoce como efecto Doppler.
Efecto Doppler
	Seguramente has oído pasar un auto a toda velocidad junto a ti cuando estás parado al borde de la calle (figura 3). ¿Qué ocurre con el sonido del motor? Cuando el auto se aproxima, el sonido es más agudo que cuando se aleja, pero la persona que viaja en el automóvil siempre oye el mismo sonido. Este efecto ocurre porque una fuente de ondas se mueve respecto a un observador, mientras que el medio en que se propaga la onda, se encuentra en reposo con respecto al observador. El observador percibe la onda irradiada por la fuente con una frecuencia diferente a la emitida. Este fenómeno se denomina efecto Doppler, en honor a su descubridor, el físico y matemático austriaco Christian Doppler (1803-1850).
Definición: Al cambio de frecuencia de las ondas debido al movimiento relativo entre la fuente y el observador se le llama efecto Doppler
	
El sonido percibido por una persona cambia de acuerdo con el movimiento de la fuente sonora
La voz humana, fonación.
En el hombre la voz se forma por ondas sonoras producidas en la laringe que al atravesar las cuerdas vocales las hace vibrar. El pecho, la garganta y la cavidad de la boca hacen el papel de resonador. La producción del habla se puede considerar en las dos etapas siguientes:
· Producción del sonido audible: en esta etapa el aire es expulsado desde los pulmones, asciende por la tráquea y sale por la nariz y por la boca. El flujo de aire es controlado por las cuerdas vocales (cartílagos ubicados entre la tráquea y la faringe). Cuando se quiere emitir un sonido, el aire procedente de los pulmones es forzado a través de la glotis durante la espiración y hace vibrar las cuerdas vocales; luego, la presión del aire aumenta debajo de las cuerdas, el aire pasa a través de ellas, se reduce la presión, las cuerdas se cierran y comienza el proceso. Se genera así una serie de vibraciones cuya frecuencia depende de la tensión y de la masa de las cuerdas. En esta fase se producen ondas periódicas compuestas por varios armónicos con amplitudes aproximadamente iguales.
· Articulación del sonido para producir el fonema: la articulación tiene lugar en la faringe y en las cavidades oral y nasal. El tamaño y la forma de estas cavidades se controlan por medio de la posición de la lengua, los labios y el velo del paladar: para cada tamaño y forma, la cavidad resuena a diferentes frecuencias. Aunque ninguno de los armónicos producidos por las cuerdas vocales tenga frecuencia igual a una de las frecuencias características de la cavidad, esta resuena a frecuencias cercanas. Este hecho determina el timbre de la voz de cada persona. Debido a que los sonidos producidos por las cuerdas vocales son muy débiles, es necesario amplificarlos. En esta parte intervienen los resonadores nasal, bucal y faríngeo, los cuales aumentan la frecuencia de algunos sonidos y disminuyen la de otros. Una vez sale el sonido de los resonadores, es acoplado por los articuladores (paladar, lengua, dientes, labios y glotis) quienes al adquirir determinadas posiciones trasforman el sonido en palabras, frases, etc. Por ejemplo, en la producción de los fonemas vocálicos es necesario tener en cuenta el grado de la abertura y la posición de los articuladores. De este modo, al mantener la lengua totalmente separada del paladar y ubicada en la parte central es posible producir la vocal a; o al ubicar la lengua muy cerca del paladar y próxima a la región delantera del paladar la vocal u, y así sucesivamente. Un proceso similar ocurre en la producción de los fonemas consonánticos.
https://www.youtube.com/watch?v=k6_oz4ZWM7E
El oído humano: estructura. Límite de la audición humana.
El oído es un órgano de gran importancia para el estudio del sonido, ya que allí es donde se da inicio a la sensación acústica que procesa el cerebro.
El funcionamiento del oído inicia cuando el sonido es captado por el pabellón de la oreja que tiene la forma adecuada para brindar una mayor superficie de recepción, pasa por el conducto auditivo externo, donde concentra las ondas, y las lleva al tímpano. Como el tímpano está tensado, vibra lentamente con los tonos bajos y rápidamente, con los tonos altos; luego, en el oído medio se amplifica la vibración producida en el tímpano, gracias a los tres huesecilllos (martillo, yunque y estribo). La vibración se transmite a la ventana oval del oído interno. Como esta ventana es 30 veces menor que el tímpano, se produce un aumento de presión.
En el oído interno que está lleno de líquido, la fuerza que el estribo ejerce sobre la ventana oval del caracol se convierte en ondas de presión hidráulica, que dentro del caracol, se transforman en impulsos nerviosos y, finalmente, se transmiten al cerebro por medio del nervio acústico. El cerebro procesa e interpreta esa información como sonidos identificables y localizables. Cuando el oído se expone a un ruido muy intenso se contraen dos grupos de músculos, uno de ellos limita la capacidad de vibrar del martillo y el otro aleja el estribo de la ventana oval. Este proceso tarda 50 milisegundos por lo que no puede proteger al oído contra cambios violentos de volumen. Los sonidos de muy alta frecuencia causan pérdida de sensibilidad auditiva porque dañan las células del oído interno, las cuales no se regeneran.
El ser humano puede percibir frecuencias que van de 20 Hz (vibraciones por segundo) a 20.000 Hz. La percepción del sonido más sensible es de una frecuencia cercana a los 3.000 Hz. A los niveles mínimos de intensidad que el oído capta, se les llamaumbral de audición y a los niveles máximos de audición se les llama umbral de dolor. La exposición continua a sonidos muy intensos, a muy alto volumen, tiene el mismo efecto en el oído que el envejecimiento en la piel, debido a que la capacidad auditiva disminuye por la exposición prolongada a un sonido generado muy cerca del oído. Los efectos causados por esta exposición son de tipo fisiológico y psicológico.
· Entre los primeros, el más común es la ruptura del tímpano por ruidos muy intensos, como las explosiones.
· Los de índole psicológica pueden ir desde el insomnio y una conducta irritable temporal, hasta una alteración permanente de la conducta, la cual requiere atención médica. 
Actualmente muchas personas jóvenes tienen la misma pérdida de la capacidad auditiva que la de un adulto de 50 años, debido al uso de los Ipod, MP3, MP4, walkman y otros aparatos con audiófonos personales. Ahora, imagina la dificultad que supone el no oír. Un niño con audición normal pasa naturalmente de oír las palabras a decirlas y luego, a reconocer sus representaciones escritas. Cada paso se le facilita por lo aprendido anteriormente. En cambio, un niño con problemas auditivos no tiene el estímulo del sonido del lenguaje, lo cual implica una lucha constante por aprender.
Contaminación Sonora
No todo sonido es considerado contaminación sonora. La Organización Mundial de la Salud (OMS) define como ruido cualquier sonido superior a 65 decibelios (dB). En concreto, dicho ruido se vuelve dañino si supera los 75 dB y doloroso a partir de los 120 db. En consecuencia, este estamento recomienda no superar los 65 dB durante el día e indica que para que el sueño sea reparador el ruido ambiente nocturno no debe exceder los 30 dB. La contaminación acústica, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), es uno de los factores ambientales que provoca más problemas de salud. Un conductor apretando la bocina de su coche, un grupo de obreros taladrando el suelo, un avión sobrevolando el cielo... Ruido, ruido y más ruido. Las ciudades se han convertido en el epicentro de un tipo de contaminación, la acústica, que, pese a su invisibilidad y a que la crisis del coronavirus la ha reducido hasta el punto de casi añorarla, es terriblemente perjudicial para los humanos.  Solo en Europa, según la Agencia Europa del Medio Ambiente (AEMA), causa al año 16.600 muertes prematuras y más de 72.000 hospitalizaciones. Si es perjudicial para los humanos, también lo es para los animales. Según el servicio de Parques Nacionales de Estados Unidos (NPS), la contaminación acústica tiene un gran impacto ambiental y notables efectos adversos en la vida salvaje. De hecho, según los expertos, el ruido puede perturbar los patrones de reproducción, de amamantamiento e, incluso, contribuir a la extinción de algunas especies.
La contaminación acústica puede proceder de múltiples fuentes, pero a continuación repasamos las principales:
	
	Tráfico automovilístico
El principal foco de ruido en las ciudades es el generado por los automóviles. Por ejemplo, la bocina de un coche produce 90 db y el de un autobús 100 dB.
	
	Tráfico aéreo
El número de aviones que sobrevuelan una ciudad es inferior al de coches, pero su impacto es mayor: uno de estos aparatos produce 130 db.
	
	Obras de construcción
La construcción de un nuevo edificio, un nuevo parking o el reasfaltado de una acera provoca ruido. Por ejemplo, un martillo neumático suena a 110 dB.
	
	Ocio nocturno
Los bares, los restaurantes y las terrazas que se montan en el exterior cuando llega el buen tiempo pueden llegar a superar los 110 dB. En este apartado también entraría el ruido de pubs y discotecas.
	
	Animales
El ruido que generan los animales puede pasar desapercibido, pero los ladridos y aullidos de un perro, por ejemplo, pueden rondar los 60-80 db.
Audímetros y audífonos
Audímetro: El audiómetro, por definición, es un instrumento electrónico que se usa para realizar pruebas de audición conocidas como audiometrías. Lo que mide este aparato es la sensibilidad de los órganos del oído y la percepción de sonidos. De esta forma identifica los trastornos auditivos.
A partir de ello, se determina si el paciente requiere de algún aparato especial para compensar su déficit de audición. Algunos audiómetros digitales funcionan como software con una computadora y otros más son piezas o máquinas separadas que no requieren otro equipo.
Para medir la pérdida auditiva, el audiómetro emplea elementos internos y externos, como amplificadores, micrófonos, display y controles de operación. También tienen botón de estímulo, control de cambio de oído y atenuador. Este controla la intensidad de los sonidos.
El audiómetro está específicamente calibrado para arrojar mediciones precisas y resultados óptimos en las pruebas de audición. Esto ya que su uso está relacionado con la salud de las personas y la mejora de su calidad de vida.
Audífonos: Un audífono es una ayuda para mejorar la audición de una persona. Es un aparato personalizado en mayor o menor medida a la pérdida auditiva específica de cada paciente. No se limita a aumentar los sonidos, sino que se adapta a la necesidad correctiva de cada paciente. Se trata, por tanto, de un mini ordenador portátil que mejorará uno o varios rangos de audición concretos del usuario integrándose en el pabellón auditivo o en el canal auditivo externo.
	Un audífono funciona gracias a uno o dos micrófonos, un procesador y un altavoz. Todos estos elementos están “integrados” en carcasas que, dependiendo del modelo, pueden llegar a ser igual de pequeñas que un pistacho.
El proceso es el siguiente: el micrófono recoge el sonido que será analizado y procesado por el chip según pérdida auditiva. Desde allí se envían al altavoz, a través del cual se transmiten los sonidos desde el oído externo al oído interno, transformándose entonces en impulsos eléctricos que el cerebro recoge y procesa.
	
El sonido en el mundo animal.
Los animales utilizan el sonido para comunicarse con el propósito de definir territorio, buscar pareja, advertir peligro o, simplemente, para la interacción social. Por eso, la etología distingue sonido y llamada ('sound' y 'call'). La evolución ha dotado a cada especie animal de un rango propio de frecuencias, la fundamental y sus armónicos. Surge una pregunta: ¿existe alguna regla que gobierne esta selección de frecuencia? Antes, veamos cómo se produce el sonido en el reino animal. La mayoría de los animales vertebrados terrestres tienen en la laringe unos pequeños pliegues de tejido, válvula vibratoria, que vibran y producen sonido cuando el aire es expulsado. Sin embargo, el sonido en las aves se produce en los pliegues de una pequeña caja de cartílago, situada donde la tráquea se ramifica hacia los pulmones. Se denomina siringe. Quizás la evolución buscó, en este caso, un órgano con más capacidad diferenciadora que la laringe. Permite que las 10.000 especies de aves tengan, cada una, sus frecuencias propias. Las frecuencias específicas del sonido (fundamental y armónico) producido en la laringe o siringe son amortiguadas o mejoradas, selectivamente, al pasar a través del sistema vocal supralaríngeo, que posee propiedades resonantes naturales. Las aves paseriformes y algunas ranas son una excepción. Solo usan la frecuencia fundamental. El sonido es irradiado a través de la boca o el pico. Los insectos, al carecer de un sistema respiratorio que genere aire a presión, producen el sonido por medios mecánicos. Suelen utilizar una membrana, un músculo que produce el colapso de una membrana que cubre una cavidad corporal resonante, etc. Su rango de frecuencias tiene muy poca o ninguna estructura fina. Además, tenemos los animales que utilizan ecolocalización y los animales acuáticos. Los estudios experimentales han demostrado que los animales pequeños utilizan frecuencias más altas que los grandes. Además los mamíferos y pájaros de gran tamaño se comunican a más distancia que los pequeños. De estos registros experimentales se ha deducido que existe una relación entrela frecuencia predominante del sonido emitido y el tamaño del animal que lo emite. Esto ha conducido a formular una regla que dice que la frecuencia predominante de cada especie es inversamente proporcional a su tamaño longitudinal. Formulada en función de la masa, dice que es inversamente proporcional a la raíz cúbica de ella. Esta fórmula de proporcionalidad está de acuerdo con el aumento de la eficiencia de emisión de la boca al aumentar la frecuencia. Regla que alcanza la saturación cuando la longitud de onda del sonido es comparable con el diámetro de la boca. Utilizando los principios físicos que explican la producción sonora junto con la variedad anatómica, el estilo de vida y el hábitat, se ha demostrado que, con pequeñas modificaciones, cada especie está alrededor de la regla.
Webgrafía:
https://www.youtube.com/watch?v=l9DJhpaoEqs
https://www.youtube.com/watch?v=17_55NU_Wz0
https://www.youtube.com/watch?v=cM8tsE_3bUM
https://www.ecologiaverde.com/ecolocalizacion-que-es-y-animales-que-la-utilizan-3804.html
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	Profesora Marta Emilia Alcalde