Resolución ejercicios audicion 2020

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Resolución ejercicios
 Seminario disciplinar: 
BIOFÍSICA DE LOS SENTIDOS: AUDICIÓN 
 
AUTOR: Bioq. Alicia Dominighini
JTP: Luis Cinara - Cátedra de Física Biológica.
2020
1. Nombre y defina los parámetros que caracterizan una onda y sus correspondientes unidades.
Período (T): Es el tiempo que tarda una partícula en efectuar una oscilación completa. La unidad es de tiempo (segundo)
Frecuencia (ν): Es el número de ondas que se producen en la unidad de tiempo. Es la inversa del período: v = 1/T. Su unidad es el Hertz (Hz) que equivale a ciclos por segundo (cps).
Longitud de onda (λ): Es la distancia que recorre una onda en el transcurso de un período entre dos puntos consecutivos que tengan la misma posición, o sea que están en fase. 
Velocidad de propagación (v): Es el espacio longitudinal recorrido por la onda en cada unidad de tiempo. (m/s) Puesto que las ondas se mueven con velocidad constante, λ, v y T se pueden relacionar así: v = λ / T (1) como v = 1/T reemplazando en (1) resulta v= λ . v
Amplitud de onda (A): Es el máximo desplazamiento de una partícula del medio respecto a su posición de equilibrio. Es la amplitud de la oscilación. En las ondas mecánicas su unidad es una magnitud de longitud (m), pero en las ondas sonoras la unidad debe ser de presión (pascual, milibar, etc.)
Respuesta 
2. Físicamente, las denominadas ondas sonoras ¿son ondas mecánicas transversales o longitudinales? 
(justifique su respuesta).
La onda sonora es una onda sinusoidal, mecánica, longitudinal y tridimensional producida por la vibración de un medio elástico, que se transmite como variación de la presión en el medio de propagación. 
Son ondas longitudinales porque su dirección de propagación es paralela a la dirección de la perturbación.
Respuesta 
3. Analice y justifique si en el vacío, se puede propagar una onda mecánica, en particular una onda sonora.
La onda sonora es una perturbación de las propiedades mecánicas de un medio material que se propaga en el medio.
Todas las ondas mecánicas requieren:
 Alguna fuente que cree la perturbación.
 Un medio en el que se propague la perturbación.
 Algún medio físico a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro.
Por lo que una onda mecánica es una onda que es incapaz de transmitir su energía a través del vacío.
Respuesta 
4. ¿Cómo se denomina la cantidad de energía transportada por la onda por unidad de tiempo a través de 
una unidad de área?
La cantidad de energía (J) transportada por la onda por unidad de tiempo (s) a través de una unidad de área (m2) es lo que denominamos intensidad sonora.
 
Llamamos potencia (W) a la cantidad de energía transportada (J) por la onda por unidad de tiempo (s)
Respuesta 
5. Teniendo en cuenta el inciso anterior, intensidad de un sonido se puede expresar en Watt/m2, sin embargo, resulta más conveniente
utilizar la unidad de intensidad relativa o decibel, por qué? Fundamente su respuesta.
La percepción psicofísica del sonido tiene una relación logarítmica con la intensidad del estímulo se ha creado una escala logarítmica de nivel de intensidad llamada escala decibélica (dB) simbolizado con β. 
En la escala decibélica se compara las intensidades de dos sonidos mediante la relación log (I2 / I1). 
Su unidad es el bel (en homenaje al inventor del teléfono Alexander Graham Bell). 1 Bel x 10 = 10 dB
Respuesta 
6. Determine la intensidad relativa de un sonido de
a) 10-16 W/cm2 de intensidad absoluta
b) 10-10 W/cm2 de intensidad absoluta.
c) Compare la intensidad absoluta y la intensidad relativas de ambos sonidos.
d) Indique cuántas veces es más intenso un sonido que el otro.
a)
b)
c)
d)
IABSa = 10-16 W/cm2 < IABSb = 10-10 W/cm2 
I(dB)a = 0 dB < I(dB)b = 60 dB
El sonido b es 1.000.000 de veces más intenso que el sonido a.
Respuesta 
7. Defina tono y el timbre de un sonido e indique de qué variables dependen
Tono: Es la propiedad de un sonido por la cual es considerado más grave o más agudo. Está determinado por la frecuencia. El tono es una sensación subjetiva y está relacionado logarítmicamente con la frecuencia.
Los sonidos agudos tienen alta frecuencia y 
los graves tienen baja frecuencia. 
Timbre: Es la propiedad de la sensación auditiva que permite distinguir entre dos sonidos de igual altura, pero provenientes de fuentes diferentes. 
Depende del número e intensidades relativas de los sobretonos que se suman a la onda fundamental.
Respuesta 
8. El oído humano no puede detectar cualquier tipo de ondas mecánicas, solo aquellas que se encuentran en 
cierto rango de frecuencia. El campo de sensación auditiva es el siguiente:
a) ¿Qué son las curvas isofónicas? Defina el campo de la sensación auditiva. ¿A qué isofónica se la llama umbral doloroso?
b) Con ayuda del gráfico, determine a que intensidad mínima relativa se percibe un sonido de 10.000 Hz. 
c) Compare el resultado con el que corresponde a un sonido de 100 Hz en la curva umbral.
d) ¿A qué sonidos resulta más sensible el oído humano?
e) Con ayuda del gráfico, determine un sonido que tenga igual sonoridad que uno de 1000 Hz de frecuencia y 40 dB de intensidad relativa.
f) Ídem con dos sonidos, uno grave y el otro agudo, que se perciban iguales.
g) Ídem con dos sonidos de igual frecuencia pero que se perciban con distinta sonoridad.
a) Defina el campo de la sensación auditiva. 
	El campo de la sensación auditiva es una área limitada por valores extremos de intensidad y de frecuencia, teniendo en cuenta la sonoridad. 
	En las ordenadas se representa el nivel de intensidad relativa en decibeles y en las abscisas la frecuencia, esta última en escala logarítmica. 
	
	La mínima intensidad audible recibe el nombre de umbral absoluto de intensidad. Este umbral depende de la frecuencia: para 1.000 Hz (frecuencia que se toma como referencia), la mínima intensidad audible es de 10-16 watt/cm2 que corresponde a 0 db. 
	
	El campo de frecuencias varía entre 20 y 20.000 Hz, pero el oído no es igualmente sensible en todo este intervalo. 
	La sonoridad se representa por dos líneas extremas, la curva umbral que muestra las mínimas intensidades que debe tener un sonido a cada frecuencia para ser audible (isofónica cero), y la curva de la sensación dolorosa, que no depende mucho de la frecuencia y que permanece bastante constante en 120 dB (isofónica 120).
Respuesta 
¿Qué son las curvas isofónicas? 
	Son líneas curvas que comprenden sonidos de igual sonoridad en el gráfico de campo de la sensación auditiva.
Respuesta 
	¿ A qué isofónica se la llama umbral doloroso? 
	A la isofónica 120. 
	Cuando la percepción del sonido causa dolor.
Con ayuda del gráfico, determine a que intensidad mínima relativa se
	percibe un sonido de 10.000 Hz. 
	
I(dB) = 10 dB
Respuesta 
c)	Compare el resultado de b con el que corresponde a un sonido de 100 Hz en la curva umbral. 
	
Ib(dB) ≅ 10 dB
	 Ic(dB) ≅ 37 dB
Respuesta 
d) 	¿A qué sonidos resulta más sensible el oído humano?
 	El oído humano es más
	sensible para frecuencias
	entre 3000 y 4000 Hz
Respuesta 
e) 	Con ayuda del gráfico, determine un sonido que tenga igual sonoridad que uno de 1000 Hz de frecuencia y 40 dB de intensidad relativa.
	
Podría ser un sonido
	de 7000 Hz con una
	intensidad relativa 
	de 50 dB
Respuesta 
f)	Marcar dos sonidos, uno grave y el otro agudo, que se perciban iguales.
	
Podría ser un sonido
	de 7000 Hz (agudo) 
	con una intensidad 
	relativa de 50 dB y
	otro de 100 Hz 
	(grave) con 60 dB.
	Ambos con 40 fones. 
Respuesta 
g) 	Marcar dos sonidos de igual frecuencia pero que se perciban con distinta sonoridad. 	
Por ejemplo dos
	sonidos con 1000 Hz 
	de frecuencia, uno
	intensidad relativa 
	de 40 dB y otro de 
	70 dB. Tendrán una
	sonoridad diferente 
	de 40 y 70 fones 
	respectivamente
Respuesta 
9. a) ¿Explique a qué se le llama audiometría y audiograma?
b) Explique cómo se construyó el siguiente audiograma y qué significa cada curva.¿A qué se le llama audiometría y audiograma?
Audiometría: es una examen o prueba que consiste en emitir sonidos de diferentes frecuencias con niveles de intensidad creciente, y evaluar con es la percepción 
	de los diferentes sonidos.
Audiograma: es el registro de los datos obtenidos.
b) 	Explique cómo se construyó el siguiente audiograma y qué significa cada curva.
Se construyo registrando a que nivel de intensidad (dB) se
comienzan a percibir los sonidos según la frecuencia, con 
un símbolo diferente según la vía evaluada.
Cada curva corresponde al umbral de audición de cada vía.
Permite evaluar la pérdida auditiva. 
Respuesta 
Muchas gracias
I
ሺ
dB
ሻ
=10×log
10
−16
 W/cm2
10
−16
 W/cm2
 
I
ሺ
dB
ሻ
=10×log (1) 
I
ሺ
dB
ሻ
=10×0 
0 dB=10×0 
I
ሺ
dB
ሻ
=10×log
10
−10
 W/cm2
10
−16
 W/cm2
 
I
ሺ
dB
ሻ
=10×log (1.000.000) 
I
ሺ
dB
ሻ
=10×6 
60 dB=10×6