1. ONDAS -...

18
- 1 - 1. ONDAS 1.1. CONCEPTO En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o campo magnético, que se repropaga a través del espacio transportando energía. El medio perturbado puede ser de una naturaleza diversa como aire, agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío. 1.2. TIPOS DE ONDAS 1.2.1. Según la energía que se propaga o Ondas mecánicas: Una onda mecánica es una perturbación que se transmite a través de un medio elástico, que también transporta energía. Un medio elástico es aquel que después de haber sido atravesado por la onda es capaz de retomar su forma inicial. Para que se produzca una onda mecánica son necesarias las siguientes condiciones: Una fuente de perturbación. Un medio a través del cual se propague la perturbación. Un mecanismo por el cual las partículas del medio interactúen entre si para intercambiar energía. La fuente de perturbación provoca que las partículas que componen en el medio oscilen alrededor de una posición de equilibrio por lo que su desplazamiento neto es 0. Al interactuar las partículas unas con otras se transfiere la energía desde una partícula hacia su vecina, sin embargo no hay transporte de materia que constituye el medio. o Ondas electromagnéticas: Son aquellas ondas que se propagan por un medio que no es necesario que sea material. Incluye entre otras la luz visible, las ondas de radio, televisión y telefonía.

Transcript of 1. ONDAS -...

Page 1: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 1 -

1. ONDAS

1.1. CONCEPTO

En física, una onda es una propagación de una perturbación de alguna

propiedad de un medio, por ejemplo, densidad, presión, campo eléctrico o

campo magnético, que se repropaga a través del espacio transportando

energía. El medio perturbado puede ser de una naturaleza diversa como aire,

agua, un trozo de metal, el espacio o el vacío.

1.2. TIPOS DE ONDAS

1.2.1. Según la energía que se propaga

o Ondas mecánicas:

Una onda mecánica es una perturbación que se transmite a través de un

medio elástico, que también transporta energía. Un medio elástico es aquel que

después de haber sido atravesado por la onda es capaz de retomar su forma

inicial.

Para que se produzca una onda mecánica son necesarias las siguientes

condiciones:

� Una fuente de perturbación.

� Un medio a través del cual se propague la perturbación.

� Un mecanismo por el cual las partículas del medio interactúen

entre si para intercambiar energía.

La fuente de perturbación provoca que las partículas que componen en el

medio oscilen alrededor de una posición de equilibrio por lo que su

desplazamiento neto es 0. Al interactuar las partículas unas con otras se

transfiere la energía desde una partícula hacia su vecina, sin embargo no hay

transporte de materia que constituye el medio.

o Ondas electromagnéticas:

Son aquellas ondas que se propagan por un medio que no es necesario que

sea material. Incluye entre otras la luz visible, las ondas de radio, televisión y

telefonía.

Page 2: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 2 -

Todas estas ondas se propagan en el vacío a una velocidad muy alta pero

no infinita (3000000 km/s). Las ondas electromagnéticas se propagan mediante

una oscilación en los campos eléctricos y magnéticos. Los campos

electromagnéticos al “excitar” los electrones de nuestra retina, nos comunican

con el exterior y permiten que nuestro cerebro “construya” el escenario del

mundo en que estamos.

Las O.E.M. (ondas electromagnéticas) son también el soporte de las

telecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual.

1.2.2. Según la dirección de propagación y la direc ción de perturbación

o Ondas longitudinales:

Son aquellas en las que la dirección de la propagación y la de la dirección

de la perturbación son la misma.

Las ondas longitudinales reciben también el nombre de ondas de presión y

son una sucesión de contracciones y dilataciones del medio.

o Ondas transversales:

Son aquellas en las que la dirección de la propagación y la de la

perturbación son perpendiculares.

Una onda transversal es una sucesión de crestas (elongaciones +) y valles

(elongaciones -).

1.2.3. Según las dimensiones de propagación:

o Ondas unidimensionales: la onda se propaga en una sola dimensión.

o Ondas bidimensionales: la onda se propaga en dos dimensiones.

o Ondas tridimensionales: la onda se propaga en tres dimensiones.

1. 3 CARACTERÍSTICAS

Longitud de onda (λ): la distancia que recorre el pulso mientras un punto

realiza una oscilación completa, es decir, la distancia entre dos crestas o valles

seguidos. El tiempo que tarda en realizar una oscilación se llama periodo (T) y

la frecuencia (n) es el número de oscilaciones (vibraciones) que efectúa

Page 3: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 3 -

cualquier punto de la onda en un segundo. Suele medirse en metros, aunque

en óptica es más común usar los nanómetros o los amstrongs (Å).

Período (T): es el tiempo que tarda la onda en recorrer la longitud de

onda.

Frecuencia (f): es el número de longitudes de onda recorridas en un

segundo.

Amplitud (A): es la máxima elongación con que vibran las partículas del

medio; es decir, la máxima distancia que pueden alcanzar las partículas con

respecto a la posición de equilibrio.

Una onda recorre una distancia λ en el tiempo o período T durante el cual el foco efectúa una oscilación completa.

1. 4 PROPIEDADES DE LAS ONDAS

Cuando las ondas se transmiten por un medio pueden encontrar obstáculos

en su camino y experimentar difracción; encontrar superficies de separación

con otros medios y experimentar reflexión o refracción; y pueden superponerse

con otras ondas que se encuentran en su camino y experimentar interferencias.

1. 4. 1 Difracción

La difracción se produce cuando una onda plana, circular o esférica

encuentra en su camino o bien un obstáculo o bien una superficie que no

puede atravesar más que por un orificio.

Page 4: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 4 -

1. 4. 2 Reflexión

La reflexión es el proceso por el cual una onda que se propaga por un

medio, al llegar a la superficie de separación con otro medio diferente y al cual

no puede pasar, vuelve por el primer medio experimentado un cambio en su

dirección de propagación.

Imagen de reflexión del sonido

1. 4. 3 Refracción

La refracción es el proceso por el cual una onda que se propaga por un

medio, al llegar a la superficie de separación con otro medio diferente, pasa a

este segundo medio, cambiando su dirección de propagación y su velocidad de

propagación.

Refracción y reflexión de una onda plana en la superficie de separación de dos medios.

Page 5: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 5 -

1. 4. 4 Interferencias

Se denomina interferencias al fenómeno que ocurre cuando dos ondas

idénticas se superponen en una zona del espacio.

2. ONDAS SONORAS

2.1. NATURALEZA DEL SONIDO

Cuando un cuerpo vibra, se propaga la perturbación en las tres direcciones

del espacio. Al vibrar un diapasón, perturba el aire que le rodea: cuando las

ramas del diapasón se separan, comprimen el aire que les rodea y viceversa.

Las partículas se aire que rodean al diapasón pasan por sucesivas

contracciones y dilataciones, se generan las ondas sonoras también llamadas

ondas de presión. Son ondas longitudinales y necesitan de un medio para

propagarse.

La frecuencia de las ondas sonoras cambia según el foco del emisor, y la

velocidad de propagación depende del medio: es menor en gases que en

líquidos y que en sólidos. Para un mismo medio material, la velocidad del

sonido depende de la temperatura.

2.2. CUALIDADES DEL SONIDO

El oído es capaz de distinguir unos sonidos de otros porque es sensible a

las diferencias que puedan existir entre ellos en lo que concierne a alguna de

las tres cualidades que caracterizan todo sonido y que son la intensidad, el

tono y el timbre. Aún cuando todas ellas se refieren al sonido fisiológico, están

relacionadas con diferentes propiedades de las ondas sonoras.

2.2.1. Intensidad

La intensidad de una onda sonora, también llamada volumen, depende, del

cuadrado de su frecuencia y del cuado de su amplitud, se mide en vatios por

metro cuadrado, 2. −mW

Page 6: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 6 -

El oído humano puede percibir con una intensidad a partir de 10 -12 W·m -2,

que es el umbral de audición o intensidad mínima audible. Con una intensidad

de 1 W·m-2 se alcanza el umbral de dolor o intensidad máxima soportable.

Debido a este margen tan amplio de valores (10 -12 – 1), no es apropiado utilizar

esta escala y se utiliza un a escala logarítmica. Para ello introducimos el

concepto de sonoridad :

La sensibilidad de nuestro oído e la intensidad sonora no es lineal; para que

un sonido nos parezca el doble de fuerte que otro hace falta que si intensidad

sea unas diez veces mayor. Para cuantificar la sensación de intensidad sonora

se define el nivel de intensidad sonora o sonoridad, β:

0

log.10I

I=β

Donde I es la intensidad sonora e I0, el umbral de audición (10 -12 W·m -2).

La unidad en que se mide el nivel de intensidad sonora es el sistema

internacional es el decibelio , dB.

Cuando hay más de una fuente sonora, la intensidad total será el resultado

de sumar sus intensidades, no sus niveles de intensidad.

La sensación de sonoridad no depende únicamente de la intensidad del

sonido, sino también de su frecuencia, por ello, frecuencias diferentes, de igual

intensidad, no producen idéntica sensación de sonoridad.

La relación del nivel de sonoridad del oído humano en función de la

frecuencia se representa mediante diferentes curvas. Todos los puntos de cada

una de ellas tiene la misma sonoridad.

Curvas de sonoridad. En el eje Y se representa el nivel de intensidad sonora

(dB) y en el eje X se representa la frecuencia (Hz).

Page 7: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 7 -

Cada una de estas curvas corresponde a un nivel de intensidad y con ella

se aprecia que, como no son líneas rectas horizontales, el oído humano no

presenta la misma sensación de sonoridad para todas las frecuencias.

El umbral de audición, por ejemplo, es de 0 dB únicamente para una

frecuencia de 1000 Hz, mientras que para frecuencias inferiores, el umbral esta

está en niveles altos, que son los que corresponden a sonidos más intensos.

NIVELES DE INTENSIDAD SONORA (β) EN dB

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Umbral de la audición

Respiración normal

Hojas arrastradas por la brisa

Cinematógrafo vacío

Barrio residencial de noche

Restauran tranquilo

Conversación entre dos personas

Tráfico intenso

Aspirador de polvo

Agua al pie de la Cataratas de Niagara

Tren subterráneo

120

130

140

160

175

Avión de hélice al despegar

Ametralladora de cerca

Jet Militar al despegar

Túnel aerodinámico

Futuros cohetes espaciales

Page 8: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 8 -

2.2.2. Tono

Distingue a un sonido agudo (tono alto) de un sonido grave (tono bajo).

Depende de la frecuencia de la onda: cuanto más elevada es la frecuencia,

más agudo es el sonido.

Como el decibelio es adimensional y relativo, para medir valores absolutos

se necesita especificar a que unidades está referida la medida. Para ello, se

utilizan las siguientes unidades basadas en el decibelio:

o dBSPL: hace referencia al nivel de presión sonora. Es la medida usada

para referirse a atenuación de volumen. Toma como unidad de referencia

20 micropascales.

o dBW: la W indica que el decibelio hace referencia a vatios, es decir, se

tomo como regencia 1W (vatio). Así, a un vatio le corresponden 0dBm.

o dBm: cuando el valor expresado en vatios es muy pequeño, se usa el

minivatio (nW). Así, a un mW le corresponden 0 dBm.

El sonómetro es el instrumento que sirve para medir niveles de intensidad

sonora. El sonómetro mide en concreto el nivel de ruido que hay en un

determinado lugar y en un momento dado. La unidad con la que trabaja el

sonómetro es el decibelio.

El oído humano percibe sonidos cuya frecuencia esta comprendida entre

20Hz, los más graves, y 20000 Hz, los más agudos.

Dependiendo de la frecuencia de los sonidos las podemos clasificar en:

• Infrasonidos: menos de 16 Hz.

• Audición normal humana: de 16 Hz a 20 mil Hz.

• Ultrasonidos: de 18 Hz a 100 Mhz.

• Hipersonidos: más de 100 MHz.

Page 9: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 9 -

2.2.3. Timbre

Distingue dos sonidos de la misma intensidad y tono, pero producido por

distintas fuentes.

Depende de la forma de la onda.

Si se toca con el dedo situado sobre el do central en un violín, un piano y un

diapasón, con la misma intensidad en los tres casos, los sonidos son idénticos

en frecuencia y amplitud, pero muy diferentes en timbre. De las tres fuentes, el

diapasón es el que produce el tono más sencillo, que en este caso está

formado casi exclusivamente por vibraciones con frecuencias de 440Hz.

Debido a las propiedades acústicas del oído y las propiedades de resonancia

de su membrana vibrante, es dudoso que un tono puro llegue al mecanismo

interno del oído sin sufrir cambios. La componente principal de la nota

producida por el piano o el violín también tuene una frecuencia de 440hz. Sin

embargo, esas notas también contienen componentes con frecuencias que son

múltiplos exactos de 440 Hz, los llamados tonos secundarios, como880, 1320 o

1760 Hz. Las intensidades concretas de esas otras componentes. Los llamados

sonidos armónicos, determinan el timbre de la nota.

3. APLICACIONES DE LOS SONIDOS

3.1. ULTRASONIDOS

Los ultrasonidos son los sonidos de frecuencia superior a los 20 000 Hz y

no son perceptibles por el oído humano, hay ciertos animales, como los

murciélagos, que son capaces de percibirlos y también de emitirlos, como si se

tratase de un sonar.

Los murciélagos emiten y perciben

ultrasonidos. Se orientan en la oscuridad

de forma semejante a los sonares.

Page 10: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 10 -

� Aplicaciones de los ultrasonidos

a) En medicina se utilizan en las ecografías, para controlar los embarazos o

visualizar el funcionamiento del corazón. También se utiliza para estudiar el

estado de los huesos o reconocer y tratar lesiones musculares. Se utilizan

en estos campos fundamentalmente:

o Diagnóstico: El ultrasonido sirve para conocer las condiciones de los

órganos del cuerpo humano (algunos de los más modernos equipos

describen el flujo sanguíneo o el funcionamiento de las vísceras), más que

para modificar las condiciones de salud del paciente. La principal

aplicación del ultrasonido diagnóstico es en el campo de la Gineco-

obstetricia porque permite monitorear al feto a lo largo de la gestación con

posibilidades muy amplias de exploración, sin riesgo alguno.

o Terapéutico: Los ultrasonidos son ondas de naturaleza mecánica que

producen tres efectos principales: efectos principales:

Mecánico. Permite que las células o moléculas se muevan (éste es el

principio de la eliminación de placa dentobacteriana por ultrasonido).

Térmico. Las ondas sonoras pueden producir calor.

Químico. El ultrasonido también puede modificar las propiedades de

la materia.

Estos efectos son utilizados fundamentalmente en traumatología y

ortodoncia, aunque las dosis e intensidades son diferentes a los casos en los

que el ultrasonido es empleado como método diagnóstico.

b) En ingeniería y construcción para conocer el estado del interior de los

materiales y poder detectar defectos imposibles de apreciar directamente.

c) En la industria los ultrasonidos de alta intensidad se han venido utilizando

para limpieza de equipos, desgasificado de líquidos, homogeneización,

inducción de reacciones de oxidación/reducción, extracción de enzimas y

proteínas, inducción de la nucleación durante la cristalización, entre otras

aplicaciones. Hasta el momento se han desarrollado equipos a escala semi-

Page 11: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 11 -

industrial e industrial encaminadas a la eliminación de espumas y

deshidratación de vegetales.

La mayor parte de los estudios sobre la aplicación de los ultrasonidos de

alta intensidad como técnica de conservación han sido llevados a cabo a

escala de laboratorio y no se ha realizado un escalado industrial. Algunos

autores han apuntado que, en comparación con los tratamientos térmicos

convencionales, se precisa una mayor cantidad de energía para llegar a

inactivar los microorganismos.

Dado que se ha visto un escaso efecto de los ultrasonidos sobre los

enzimas y los microorganismos, la mayoría de las investigaciones se han

encaminado a la combinación de los ultrasonidos con calor

(termosonicación), presión (manosonicación) o ambos

(manotermosonicación), encontrándose un efecto aditivo o sinérgico,

dependiendo de cada caso. Estas combinaciones han resultado ser muy

útiles en la inactivación de microorganismos y enzimas especialmente

resistentes al calor. La manosonicación y la manotermosonicación pueden

ser particularmente eficaces en la pasterización y esterilización de

mermeladas, salmueras o huevo líquido, y para la descontaminación de

vegetales crudos.

� Principales beneficios del ultrasonido

o Inocuidad : El sistema no afecta las condiciones de salud del paciente

porque no emplea métodos invasivos (cirugía), productos químicos o

radiaciones. Esto permite repetir las exploraciones cuantas veces sea

necesario, sin perjudicar al paciente, ni siquiera en casos de embarazo,

porque tampoco afecta al producto. El ultrasonido posee esta gran ventaja

respecto a otros métodos diagnósticos como los rayos X o la utilización de

medios de contraste.

o Comodidad : No requiere posiciones incómodas o compresiones para el

paciente.

o Confiabilidad : Es muy alta, rango de certeza de cerca de 100 por ciento.

Page 12: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 12 -

3.2. INFRASONIDOS

Se considera infrasonido a toda acústica o sonora de muy baja frecuencia,

inferior a los 20 Hz, que el oído humano es incapaz de percibir.

El infrasonido es utilizado por animales grandes como el elefante para

comunicarse en amplias distancias (sonidos de 100 dB SPL (Nivel de Presión

de Sonido) a unos pocos kilómetros a la redonda) sin problema alguno. La

clave de que estos animales puedan oír a dichas distancias es la separación de

sus oídos, ya que esta es directamente proporcional a la frecuencia de onda

que pueden captar (en diferencia con los animales de cabezas pequeñas).

Recientemente, se ha demostrado que los elefantes registran el infrasonido no

sólo con sus oídos, sino también al sentir las vibraciones producidas por ellos

mismos mediante sus patas, ya que sus uñas actúan como sensores

conductores de sonidos de baja frecuencia.

Los desastres naturales como erupciones volcánicas, terremotos y tornados

producen sonidos de una intensidad comparable con el sonido que hace una

bomba atómica en su explosión, con la diferencia de que al estar por debajo de

los 20 Hz son inaudibles al oído humano; lo que ha permitido iniciar

investigaciones vulcanológicas y meteorológicas, para evitar futuros desastres.

� Aplicaciones de los infrasonidos

La principal aplicación de los infrasonidos es la detección de objetos .

Esto se hace debido a la escasa absorción de estas ondas en el medio, a

diferencia de los ultrasonidos, como veremos. Por ejemplo una onda plana de

10 Hz se absorbe cuatro veces menos que una onda de 1000 Hz en el agua. El

inconveniente es que los objetos a detectar deben ser bastante grandes ya

que, a tales frecuencias, la longitud de la onda es muy grande lo cual limita el

mínimo diámetro del objeto. Como ejemplo diremos que un infrasonido de

10 Hz tiene una longitud de onda de 34 m en el aire, luego los objetos a

detectar deben tener un tamaño del orden de 20 m en el aire y 100 m en el

agua.

Page 13: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 13 -

Por su parte depredadores como los tigres utilizarían estas frecuencias

presentes en sus rugidos como un complemento de sus tácticas de caza, no

para ubicar a sus posibles presas sino por el efecto paralizante que puede

llegar a tener el infrasonido.

Los infrasonidos son también normalmente producidos por el cuerpo

humano, por ejemplo los músculos al resbalar unos sobre otros para permitir

movimientos pueden producir infrasonidos de 25 Hz, el corazón produce

infrasonidos en torno a los 20 Hz, incluso las orejas provocan infrasonidos

(emisión otacústica espontánea).

� Consecuencias de los infrasonidos

Se considera que los infrasonidos aunque no son conscientemente

perceptibles pueden provocar estados de ansiedad, tristeza, temblores en

ocasiones por imperceptibles desplazamientos de aire. Por ejemplo, ondas de

elevado volumen pero comprendidas entre los 0,5 y 10 Hz, son suficientes para

hacer vibrar al vestíbulo (parte del laberinto auricular, en el oído interno).

Los infrasonidos producidos por motores como los de ciertos

acondicionadores de aire o aviones de reacción pueden provocar vértigos,

náuseas y cefaleas al ser afectado el laberinto auricular.

3.3 SONOQUÍMICA

La sonoquímica es una rama científica (concretamente una rama de la

química) que estudia la capacidad de la energía transportada por las ondas

sonoras para provocar y acelerar reacciones químicas.

Fue descubierta por Alfred Loomis en 1927. En un principio no se le dio su

debida importancia, hasta que en la década de 1980 empezaron a utilizarse

generadores de ultrasonidos de alta intensidad y pudieron experimentarse de

forma más clara estas reacciones.

Según los principios de la sonoquímica, cuando las ondas de ultrasonido

actúan sobre un líquido se generan en él miles de pequeñas burbujas en el

Page 14: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 14 -

interior de las cuales se producen alteraciones de presión y temperatura. De

hecho, la temperatura de los bordes de estas burbujas puede alcanzar miles de

grados centígrados. Las pocas millonésimas de segundo que dura la "vida" de

estas burbujas son suficientes para que en su interior se produzcan multitud de

reacciones químicas, y pueden llegar a cambiar radicalmente la estructura

química del líquido.

Incluso, está comprobado que estos ultrasonidos también tienen efecto

sobre materiales sólidos, en especial en metales como el cobre, aunque estos

efectos son lógicamente mucho menos notorios que en los líquidos y por lo

general no pueden distinguirse a simple vista.

� Aplicaciones de la sonoquímica

Las aplicaciones potenciales de la sonoquímica son innumerables. Como

ejemplo pueden citarse algunas de ellas:

o Una de las más útiles es quizá la síntesis de nuevos compuestos

químicos . Por ejemplo, el sonoquímico estadounidense Ken Suslick ha

logrado obtener hidrocarburos a partir de un compuesto de pentacarbonilo

de hierro al aplicarle técnicas sonoquímicas.

o Técnicas de este tipo también pueden aumentar la reactividad de algunos

catalizadores y reactivos . Asimismo pueden usarse para la activación de

metales como el litio, el magnesio, el cinc o el cobre.

o Otra aplicación interesante es su uso en analítica , ya que a partir de

técnicas sonoquímicas aplicadas sobre ciertos materiales pueden

producirse fenómenos de quimioluminiscencia, emitiendo radiaciones

luminosas que pueden ser utilizadas como medio analítico.

o Otro uso más práctico de la sonoquímica es el tratamiento de residuos y

aguas residuales . Asimismo también se utilizan ultrasonidos para el control

de la contaminación del aire o la limpieza de superficies. Últimamente han

aparecido otras aplicaciones como la obtención de biodiesel o incluso la

separación del hidrógeno de algunos compuestos.

Page 15: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 15 -

o Mediante la llamada "sonopolimerización " pueden producirse radicales

libres y aumentar las velocidades de emulsión y suspensión de ciertos

polímeros.

o Otro de sus usos más prácticos y extendidos es la soldadura de

determinados materiales, que puede realizarse mediante ultrasonidos, entre

otras muchas técnicas.

o También debe citarse el llamado "lixiviado sonoquímico ", técnica que

permite extraer metales a partir de menas como la galena, la crocoíta o la

arsenolita, utilizando ultrasonidos.

o La sonoquímica también puede aplicarse en medicina , ya que los

ultrasonidos focalizados en un punto pueden destruir células de cáncer, y

también eliminar coágulos y tratar la tensión muscular.

4. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA

Se llama contaminación acústica al exceso de sonido que altera las

condiciones normales del ambiente en una determinada zona. Aunque el ruido

no se acumula, ni se traslada, ni se mantiene en el tiempo como otro tipo de

contaminaciones, también puede causar grandes daños en la calidad de vida

de las personas si no se controla de forma adecuada.

El término contaminación acústica hace referencia al ruido (entendido como

sonido excesivo y molesto), provocado por las actividades humanas (tráfico,

industrias, locales de ocio, aviones,…), que produce efectos negativos sobre la

salud auditiva, física y mental de las personas. La contaminación acústica está

muy relacionada con el ruido porque ésta se da cuando el ruido es considerado

como contaminante (puede producir daños en las personas).

El ruido ha existido desde la antigüedad; pero es a partir del siglo pasado,

como consecuencia de la Revolución Industrial, el desarrollo de nuevos medios

de transporte y el crecimiento de las ciudades, cuando comienza a aparecer el

problema de la contaminación acústica.

Las principales causas de la contaminación acústica son aquellas

relacionadas con las actividades humanas como el transporte, la construcción

de edificios y obras públicas y las industrias.

Page 16: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 16 -

Organismos internacionales han dicho que se corre el riesgo de una

disminución importante en la capacidad auditiva y que puede acarrear una

serie de trastornos tanto psicológicos como fisiológicos.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) el límite superior deseable

es 50 dB (A).

En España, el nivel sonoro establecido como confort acústico es 55 dB

(A). Por encima de este nivel, el sonido ya comienza a considerarse como ruido

y por tanto contaminante.

Según estudios de la Unión Europea en 2005, 80 millones de personas

están expuestas diariamente a niveles de ruido ambiental superiores a 65 dB y

otros 170 millones, lo están a niveles entre 55 y 65 dB.

El día 16 de abril se celebra el Día Internacional de Concienciación

sobre el ruido.

La lucha contra el ruido es una acción individual y colectiva, el ruido no lo

hacen solo los demás, sino que lo hacemos todos. La lucha contra el ruido,

precisa, por tanto, de la concienciación y colaboración ciudadanas, así como de

una implicación decidida y eficaz de las administraciones competentes, con una

legislación y normativas adecuadas que regule tanto el ambiente acústico como

las características acústicas de los edificios.

4.1. EFECTOS AUDITIVOS

El oído se resiente ante una exposición prolongada a la fuente del ruido,

aunque sea de bajo nivel.

El déficit auditivo provocado por la contaminación acústica se llama

socioacusia.

Cuando una persona se expone durante un tiempo a un nivel de ruido

excesivo, nota un silbido en el oído, ésta es una señal de alarma.

Si la exposición al ruido no es muy prolongada, los daños no suelen ser

permanentes, pero si la exposición a la fuente del ruido no cesa, las lesiones

serán definitivas. La sordera se irá incrementando hasta perder totalmente la

audición.

Page 17: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 17 -

Además del ruido prolongado, un sonido repentino de 160 dB (por ejemplo

una explosión o un disparo) puede llegar a perforar el tímpano o causar otras

lesiones irreversibles.

4.2. EFECTOS NO AUDITIVOS

La contaminación acústica, además de afectar al oído, también puede

provocar efectos psicológicos negativos y otros efectos fisiopatológicos. El

ruido y sus efectos negativos no auditivos sobre el comportamiento y la salud

mental y física dependen de las características personales; por ejemplo el

estrés generado por el ruido se modula en función de cada individuo y de cada

situación.

4.2.1. Efectos psicopatológicos

A más de 60 dBa:

• Dilatación de las pupilas y parpadeo acelerado

• Agitación respiratoria, aceleración del pulso y taquicardias

• Aumento de la presión arterial y dolor de cabeza

• Menor irrigación sanguínea y mayor actividad muscular. Los músculos

se ponen tensos y dolorosos, sobre todo los del cuello y espalda

A más de 85 dBa:

• Disminución de la secreción gástrica, gastritis o colitis.

• Aumento del colesterol y de los triglicéridos, con el consiguiente riesgo

cardiovascular. En enfermos con problemas cardiovasculares,

arteriosclerosis o problemas coronarios, los ruidos fuertes y súbitos

pueden llegar a causar hasta un infarto.

• Aumenta la glucosa en sangre. En los enfermos de diabetes, la

elevación de la glucemia de manera continuada puede ocasionar

complicaciones médicas a largo plazo

Page 18: 1. ONDAS - Educasturblog.educastur.es/proyectosiesvegadeo/files/2010/01/sonido-introduccion.pdftelecomunicaciones y el funcionamiento del mundo actual. 1.2.2. Según la dirección

- 18 -

4.2.2. Efectos psicológicos

• Insomnio y dificultad para conciliar el sueño

• Fatiga

• Estrés (por el aumento de las hormonas relacionadas con el estrés

como la adrenalina). Depresión y ansiedad

• Irritabilidad y agresividad

• Histeria y neurosis

• Aislamiento social

• Falta de deseo sexual o inhibición sexual

• Cuando los niños son educados en ambientes ruidosos, pierden

capacidad de escuchar, se retrasa su aprendizaje en la lectura y su

comunicación verbal.