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El sonido y sus instrumentos de medición

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Arturo Muñoz

on 28 September 2012

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Transcript of El sonido y sus instrumentos de medición

EL SONIDO Es la energía producida por el movimiento vibratorio de las moléculas de una sustancia elástica. La energía mecánica de propagación del sonido se absorbe en el medio por el cual se propaga, produciéndose una variación en la intensidad del sonido. Esta absorción se debe a la fricción de las ondas con el medio, y a su transformación en calor. EL SONIDO EN EL MAR En el agua, los sonidos se propagan con mayor rapidez y menor pérdida de energía que en el aire, esto se debe a que el agua del mar no se encuentra comprimida, es decir, no se puede reducir a un menor volumen, por lo que la absorción de las ondas sonoras es mínima. FACTORES DE VARIACIÓN CONCEPTO Por las características del agua del mar la velocidad de propagación del sonido cambia de acuerdo con las variaciones de temperatura, salinidad y presión. Cuanto más altas sean estas características del agua, tanto mayor será su velocidad.

En agua dulce a 30ºC, es de 1509.6 m/s.
En agua del mar, a 30ºC y 35% de salinidad es de 1546.2 m/s.

Los oceanógrafos han estimado que cuando la temperatura aumenta en 1ºC, la velocidad del sonido lo hace en 2.5 m/s; si la salinidad se incrementa en 1%, la velocidad presentará 1.4 m/s de más; y si la presión sube 10 atm, al bajar 100 metros de profundidad, el sonido registra 1.8 m/s de ascenso. El efecto de la temperatura es considerablemente mayor que el de la salinidad y la presión en las aguas superficiales, debido a que en ellas alcanza sus máximos valores y presenta rápidas variaciones; pero conforme aumenta la profundidad, la acción de este factor pierde importancia.

Se debe tomar en cuenta que la presión es una función de la profundidad y, por lo tanto, en aguas bien mezcladas, la velocidad del sonido aumentará con la profundidad. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN Los cambios en la velocidad del sonido y del ultrasonido modifican el intervalo necesario para que una señal recorra el trayecto entre dos puntos dados, por lo que las ondas sonoras desempeñan un papel sumamente importante en la medición de las distancias y en otros métodos de señalización a través del agua del mar.

El conocimiento de la propagación del sonido en el mar ha permitido la construcción de aparatos acústicos para medir la profundidad y las distancias en el mar, como las sondas de eco o ecosondas, que posteriormente han sido sustituidas por la sonda ultrasónica. Estos aparatos no serían útiles en el aire, porque en él las ondas se absorben a distancias muy cortas. SONOMETRO El sonómetro es un instrumento que sirve para medir niveles de presión sonora o ruido (dB-SPL) en determinado lugar y momento.

Se utiliza para medir la contaminación acústica, teniendo en cuenta qué es lo que se va a medir, pues el ruido puede tener multitud de causas y proceder de fuentes muy diferentes. Para hacer frente a esta gran variedad de ruido ambiental se han creado sonómetros específicos que permitan hacer las mediciones de ruido pertinentes. Según la norma IEC 61.672, existen las siguientes clases:
Clase 1: permite el trabajo de campo con precisión.
Clase 2: permite realizar mediciones generales en los trabajos de campo.

Los sonómetros suelen disponer de un interruptor de rango que permite elegir un rango dinámico de amplitudes específico, para conseguir una buena relación señal-ruido en la lectura. Siendo el más usado el intervalo de 50-110 dB, que va desde el nivel de confort acústico hasta el umbral de dolor. El intervalo de 80-140 dB se utiliza para medir situaciones de contaminación acústica muy degradada. MEDIDOR VELOCIDAD SONIDO M.V.S. T 89/2 Es un instrumento que determina la velocidad de propagación de sonido en el agua de mar.

Opera bajo el principio “Sing Arround”, el pulso eléctrico generado en los terminales del receptor, por efecto de la onda de sonido, excitan al transmisor para generar el pulso de sonido.

Las variaciones en tiempo de viaje de la onda de sonido en el agua, ocasionan cambios en la velocidad de disparo del transmisor.

A mayor velocidad de sonido en el agua existirá mayor frecuencia de repetición de pulso. Al ser la frecuencia de repeticion de pulso proporcional a la velocidad de sonido en el agua, es posible mediante un contador de frecuencia determinar la velocidad de sonido en el mar. SONAR TELEMÉTRICO PRS-3 Es un instrumento diseñado para su empleo a bordo del Sistema de Armas en una unidad submarina, pero cumple funciones también de analizador de trazo del sonido en el agua, gracias a su arreglo de hidrófonos distribuidos con el fin de aumentar la sensibilidad de los mismos, estos permiten el paso de las señales acústicas y previenen la formación de turbulencia, la cual podría causar interferencia.
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