Tema 6, 1ª parte
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TEMA 6.- OTRA FORMA DE TRANSFERIR LA ENERGÍA : LA LUZ Y EL SONIDO EL SONIDO Y SU PERCEPCIÓN UTILIZACIÓN TECNOLÓGICA DEL SONIDO. CONTAMINACIÓN ACÚSTICA LA LUZ Y SUS PROPIEDADES MANIPULAMOS LA LUZ PERCIBIMOS LA LUZ • Mª Carmen Magallón Lectura página 117 El proceso de la visión es mucho más complejo de lo que nadie podía imaginar. A día de hoy todavía no se conocen, a ciencia cierta, los extraordinariamente complejos mecanismos que en él intervienen. Antiguamente, se pensaba que la imagen proyectada por el globo ocular sobre la retina, era enviada, sin más, al cerebro, donde era analizada e interpretada de modo que llegásemos a ser conscientes de lo que estábamos viendo si un bello y relajante paisaje, o un tigre que se abalanza sobre nosotros. Pero nada más que la realidad. Los más recientes estudios neurofisiológicos han demostrado una serie de aspectos sorprendentes. Para comenzar, la retina no se comporta como una película fotográfica, sino que está formada por una serie de capas de neuronas que analizan, trocean y alteran, de forma incomprensible para nosotros, la imagen. Las imágenes que envía al cerebro no se parecen en nada a lo que estamos viendo. De modo que la retina, lejos de ser una película, es en realidad un trozo de nuestro cerebro que se ha adelantado al ojo para iniciar el análisis de la imagen. Otro hecho sorprendente es que en la memoria del cerebro no hay nada que se parezca a una imagen. No se almacenan las imágenes como hace nuestro ordenador. El cerebro recrea las imágenes cada vez que intentamos recordarlas. ACTIVIDADES ¿Cuáles son las novedades que nos aportan las investigaciones recientes sobre el mecanismo de la visión?. ¿Por qué se dice que la retina no se comporta como la película de una cámara fotográfica?. Si en el cerebro no hay imágenes, ¿Cómo podemos recordarlas?. Antonio Damasio es un famoso neurólogo que investiga los procesos cerebrales. Averigua lo que puedas sobre sus estudios y coméntalo con tus compañeros 1.- EL SONIDO Y SU PERCEPCIÓN QUE IMPORTANCIA TIENE EL SONIDO EN NUESTRA VIDA Para nosotros, el sonido tiene una importancia extraordinaria, y hemos aprendido a elaborarlo hasta lograr tres efectos excepcionales: El lenguaje.- Es el factor primordial para el desarrollo humano; la base de toda nuestra cultura es la adquisición de conocimientos y su transmisión a las nuevas generaciones. Ello no habría podido hacerse sin el lenguaje. La música.- Con la combinación artística de los sonidos emitidos por los instrumentos musicales que hemos aprendido a fabricar y la propia voz humana, hemos compuesto melodías y sinfonías que exaltan nuestros sentimientos. La conservación y la reproducción.- Hoy sabemos <<congelar>> los sonidos, para conservarlos y reproducirlos en otros momentos. Estamos familiarizados con distintos sistemas de grabación y reproducción, como el antiguo tocadiscos, basado en procedimientos mecánicos ; el magnetófono, con cintas magnéticas; los discos compactos (CD), de tecnología láser los MP3, con memorias electrónicas sin partes móviles. El sonido se genera por la vibración de los cuerpos Movimiento ondulatorio -El sonido que escuchamos, la luz que nos permite ver los objetos que nos rodean, las transmisiones de radio o de televisión, la comunicación mediante teléfono móvil, las microondas de un horno..., todos estos fenómenos físicos suceden gracias a la propagación de ondas. ¿Qué son las ondas? La materia que nos rodea está formada por partículas de pequeño tamaño. En los sólidos, las partículas están más apretadas que en los líquidos o en los gases, pero en todos los casos el movimiento de una partícula puede transmitirse a las partículas vecinas. Es decir, si una partícula comienza a vibrar, puede transmitir esta vibración a la partícula que tiene al lado y hacer que esta comience a vibrar también. Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio y que se caracteriza por un transporte de energía, pero no de materia. Cuando se propaga una onda, las partículas vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio, pero no se mueven con la onda. Por ejemplo, cuando se produce una onda en un estanque, las partículas del agua no se mueven lateralmente; simplemente suben y bajan a la vez que transmiten energía a las partículas vecinas. Clasificación de las ondas Las ondas se pueden clasificar en función de la dirección de vibración y en función del medio en que se propagan. Ondas longitudinales y transversales Atendiendo a la relación que existe entre la dirección de propagación de la onda y la del movimiento vibratorio de las partículas, las ondas se clasifican en longitudinales y transversales. Las ondas transversales son aquellas en que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección de propagación. Se representan mediante una línea ondulada formada por una sucesión de crestas y valles. Las microondas y las ondas de radio pertenecen a este tipo de ondas, al igual que las ondas sísmicas secundarias (ondas S) y las que se propagan en una cuerda o en la superficie del agua. Las ondas longitudinales son aquellas en las que las partículas vibran en la misma dirección que la de propagación. El movimiento de cada punto lleva la misma dirección de propagación de la onda. Este tipo de ondas se originan por compresiones y dilataciones en el medio donde se transmiten. El sonido es el ejemplo más característico de las ondas longitudinales. Otros ejemplos son las ondas sísmicas primarias (ondas P), las primeras que detectan los sismógrafos durante un terremoto, y las ondas producidas al comprimir o estirar un muelle. Ondas mecánicas y electromagnéticas Las ondas también se pueden clasificar en función del medio por el que se propagan. Tanto la luz como el sonido son fenómenos ondulatorios, pero mientras que el sonido necesita un medio material para propagarse (la propagación la transmiten las partículas del medio, que vibran), la luz puede propagarse en el vacío, porque en este caso no se necesita que vibren las partículas del medio. Las ondas mecánicas son las que necesitan un medio material para su propagación. Son ejemplos de ondas mecánicas las ondas sonoras y las generadas en la superficie del agua o en cuerdas y muelles. Las ondas electromagnéticas son las que no necesitan un medio material para su propagación, por lo que se pueden propagar en el vacío. Estas ondas pueden atravesar el espacio y llegar hasta la Tierra desde estrellas como el Sol. Pertenecen a esta clase de ondas: los rayos X, la radiación ultravioleta, la luz visible, la radiación infrarroja, las microondas y las ondas de radio y televisión (la radiación que emiten y reciben los teléfonos móviles, por ejemplo, consiste en ondas de radio). Las ondas transversales pueden ser mecánicas (las de un muelle) o electromagnéticas (las de la luz), mientras que las ondas longitudinales son siempre mecánicas. Magnitudes básicas de una onda Elongación y amplitud A la distancia que existe en cualquier instante entre la posición de la partícula y la posición de equilibrio se la llama elongación (y). Se mide en metros en el SI. La elongación máxima se llama amplitud (A) de la onda. Esta es una magnitud importante, pues las ondas con mayor amplitud transportan, en general, más energía. La onda A tiene mayor longitud de onda que la B La onda D tiene mayor amplitud que la C Longitud de onda Se llama longitud de onda (λ) a la distancia existente entre dos puntos de la onda que se encuentran en un instante dado en el mismo estado de vibración. Dicho de otra forma, es la distancia que la onda recorre en un ciclo. Se mide en metros en el SI. Período El período es el tiempo que tarda la vibración que se propaga en recorrer un espacio igual a la longitud de onda. En una onda mecánica coincide con el tiempo que tarda una partícula en realizar una oscilación completa. En el Sistema Internacional el período se expresa en segundos y se simboliza por la letra T. Frecuencia La frecuencia es el numero de vibraciones u oscilaciones completas que se realizan en un segundo. La frecuencia es, por tanto, la inversa del período: f = 1/T. así, si una partícula realiza cuatro vibraciones completas en un segundo, la frecuencia será de 4 Hz y el período será entonces de 1/4 de segundo. En el Sistema Internacional, la frecuencia se mide en hercios (Hz) o en 1/s (s-1). Se representa con la letra f o con la letra griega ν(nu). Velocidad Cuando un movimiento vibratorio se propaga en un medio homogéneo, lo hace con movimiento uniforme (velocidad constante) en todas direcciones. Sin embargo, la velocidad de propagación es distinta para cada medio. La velocidad de propagación es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo. Matemáticamente se expresa así: v= λ /T También se puede expresar teniendo en cuenta la relación entre el período y la frecuencia. Sustituyendo la frecuencia (f = 1/T ) en la ecuación de arriba: v=λ·f En el Sistema Internacional (SI), la velocidad de una onda se mide en m/s. Cuando la onda pasa de un medio a otro distinto, la velocidad con que se propaga se modifica, al igual que la longitud de onda. Pero la frecuencia se conserva. Medio Temperatura (ºC) v (m/s) Aire 0 330 Aire 20 340 Agua 0 1.500 Plomo 20 1.230 Hierro 20 5.130 Granito 20 6.000 Relación entre la velocidad de propagación del sonido, el medio donde se transmite y la temperatura. ¿Qué es el sonido? El sonido consiste en la propagación de la vibración de los cuerpos a través de un medio material (gaseoso, líquido o sólido) El sonido es el ejemplo más característico de las ondas longitudinales. Otros ejemplos son las ondas sísmicas primarias (ondas P), las primeras que detectan los sismógrafos durante un terremoto, y las ondas producidas al comprimir o estirar un muelle. Reflexión del sonido: eco y reverberación La reflexión es el fenómeno que se produce cuando las ondas sonoras llegan hasta un obstáculo que se opone a su propagación y se reflejan, cambiando de dirección o de sentido. Para estudiar la reflexión de las ondas, conviene definir dos conceptos geométricos: Normal. Esla línea perpendicular a la pared en el punto en que la alcanza la onda sonora. Rayo. Es la línea que indica la dirección de propagación de una onda cualquiera; al rayo que llega a la pared se le denomina <rayo incidente>, y al que se refleja en ella y sale alejándose, <rayo reflejado> De la misma manera que la luz se refleja en un espejo o una pelota rebota en el suelo, el sonido se comporta igual frente a un obstáculo, cumpliéndose las siguientes leyes: - El rayo incidente, la normal y el rayo reflejado están en el mismo plano. -El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Imagen: Reflexión del sonido El eco Un curioso fenómeno relacionado con la reflexión del sonido es el eco. Cuando se grita frente a una montaña, se oye primero el sonido directo, y después el sonido reflejado en el obstáculo. Esta repetición del sonido se denomina eco y se debe a la reflexión de las ondas sonoras. El eco es el fenómeno que se produce cuando las ondas de sonido rebotan en algún obstáculo y cambian de sentido. Nuestro oído es capaz de distinguir dos sonidos si llegan separados por 0,1 s o más. Si producimos un sonido frente a un obstáculo y el tiempo transcurrido entre la emisión de nuestro sonido y la recepción del sonido reflejado es mayor o igual a una décima de segundo, nuestro oído percibirá dos sonidos distintos (eco). Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15 °C), recorrerá 34 m en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca el eco el obstáculo debe estar situado, como mínimo, a 17 m del foco emisor. De forma que el sonido recorrerá 17 m para ir y otros 17 m al volver el sonido reflejado. La reverberación En el caso de que el tiempo de separación entre el sonido emitido y el reflejado sea menor de 0,1 s, nuestro oído percibirá un solo sonido prolongado, fenómeno conocido como reverberación. Para que se produzca la reverberación, el obstáculo debe estar a menos de 17 m; en este caso, el sonido inicial y el reflejado se solapan, y resulta difícil comprender el sonido emitido. La reverberación se produce, por ejemplo, cuando hablamos en una sala vacía. Para disminuir la intensidad de los sonidos reflejados y mejorar la audición de una estancia, se colocan materiales absorbentes de las ondas sonoras, como cortinas, alfombras o butacas tapizadas, y se recubren las paredes de corcho. La velocidad del sonido Para comprobar cómo se propaga el sonido, Robert Boyle, en el siglo XVII, situó un reloj de timbre en el interior de una campana de donde se había extraído el aire. Al producirse la vibración en la campana del reloj, no se percibía ningún sonido. Pero si dejaba penetrar de nuevo el aire, el sonido se volvía a escuchar. Las primeras medidas de la velocidad del sonido en el aire se hicieron en el siglo XVII. Para ello, se efectuaba el disparo de un cañón a gran distancia y se medía el tiempo que transcurría desde que se observaba el fogonazo hasta que se escuchaba el sonido del cañonazo. Dividiendo la distancia recorrida entre el tiempo transcurrido se obtenía una velocidad próxima a 340 m/s. La velocidad del sonido depende de dos factores fundamentales: del medio en que se transmite y de la temperatura del medio. En los sólidos se propaga con más facilidad que en los líquidos, y, en estos, mejor que en los gases: V sólidos > v líquidos > v gases. Cerca de una pared rocosa percibimos el eco de nuestra voz Propiedades del sonido Las cualidades más importantes del sonido son la intensidad, el tono y el timbre. Intensidad *Si el volumen de un aparato de música está demasiado bajo, el oído no percibe los sonidos porque están por debajo de una intensidad mínima, denominada umbral mínimo de audición. *Si aumentamos el volumen, se llega a la intensidad máxima que puede captar el oído sin sentir dolor; es el umbral superior de audición o umbral de dolor. Ambos umbrales dependen de cada persona y de si los sonidos son agudos o graves. La intensidad del sonido es la cualidad del sonido que permite diferenciar y clasificar los sonidos en fuertes y débiles. La intensidad indica la energía que transmite la onda. Los sonidos más intensos transmiten más energía que los sonidos débiles. Por eso el sonido procedente de una fuerte explosión es capaz de romper los cristales de las ventanas cercanas. En el Sistema Internacional (SI), la intensidad de una onda se expresa en julios/(s ) o en vatios/m2 · Tono y frecuencia El tono es la cualidad del sonido que nos permite distinguir los sonidos altos (agudos) de los sonidos bajos (graves). La frecuencia es la magnitud física asociada al tono. Las frecuencias más altas corresponden a los tonos más agudos, mientras que las frecuencias más bajas corresponden a los tonos más graves. El valor de la frecuencia se expresa en ciclos/segundo (s-1) o hercios (Hz). En los equipos de música, el tono de los sonidos se regula mediante el mando de graves y agudos o ecualizador. Realmente, mediante el ecualizador controlamos la intensidad de los sonidos graves y agudos. Si subimos la intensidad de los agudos, percibiremos un sonido más agudo. Un sonido grave tiene una longitud de onda mayor que uno agudo. El timbre El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguir sonidos de igual intensidad (frecuencia) y tono (amplitud) producidos por dos fuentes sonoras diferentes. Esta propiedad nos permite, por ejemplo, reconocer e identificar las voces de diferentes personas, aunque hablen con la misma intensidad. Pero también la frecuencia permite diferenciar la voz. En general, los niños tienen una voz más aguda que los adultos. Infrasonidos y ultrasonidos Un oído normal solo percibe los sonidos comprendidos entre 20 y 20.000 Hz. Las ondas sonoras de menos de 20 Hz se denominan infrasonidos (algunos pueden ser percibidos por el tacto), y los de más de 20.000 Hz, ultrasonidos. Los elefantes y las ballenas pueden escuchar sonidos de muy baja frecuencia, tales como los creados por las ondas sísmicas. Por esta razón, estos animales se muestran inquietos en los instantes previos a los terremotos: pueden escuchar señales de advertencia que resultan inaudibles para el ser humano. Otros animales, como el perro y la abeja, pueden percibir ultrasonidos. O el delfín y el murciélago, que escuchan sonidos de más de 100.000 Hz, lo que les permite orientarse por medio de señales acústicas: el murciélago emite sonidos y recoge las ondas sonoras que rebotan en un obstáculo. A partir del tiempo que tardan en llegar a sus oídos estas ondas rebotadas, el murciélago es capaz de estimar la distancia al obstáculo, por tanto, de orientarse o localizar sus presas. Los ultrasonidos tienen aplicaciones en medicina; para aliviar los dolores originados por tendinitis o lumbalgias y para realizar exploraciones no agresivas del embarazo y detectar posibles anomalías. La técnica de la ecografía consiste en proyectar un haz de ultrasonidos en impulsos cortos a través del cuerpo de una mujer embarazada o de un enfermo. Como consecuencia se producen reflexiones del sonido al pasar las ondas de un tipo de tejido a otro. Cuando se reciben los impulsos reflejados, se analizan en un ordenador que los transforma en una imagen del feto en la pantalla. El oído humano -El oído es un complejo órgano sensorial que alberga dos sentidos: la audición y el equilibrio. Los receptores, especializados en la captación de estímulos mecánicos, no solo permiten detectar los sonidos, sino analizar la posición del cuerpo. El oído y los sonidos El oído humano está bien desarrollado y nos permite distinguir tanto las cualidades del sonido (su timbre, su tono y su volumen) como su dirección; es decir, la posición en el espacio de la fuente emisora. No todos los sonidos son percibidos por el oído humano, porque este solo puede detectar frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20.000 Hz. Los sonidos con frecuencias mayores que las que detecta el oído humano se llaman ultrasonidos. Pueden ser captados por algunos animales (perros, delfines o murciélagos). De la misma forma, los sonidos extremadamente graves, por debajo de los 20 Hz, no son captados por el oído humano, pero sí por otros animales, como las ballenas. Propiedades del sonido Todos los sonidos se propagan en el aire con la misma velocidad (340 m/s). Sin embargo, no todos los sonidos se escuchan igual: hay ciertas cualidades que permiten distinguirlos: la intensidad, el tono y el timbre. La intensidad da idea del volumen. Se mide en decibelios (dB). El tono de un sonido viene determinado por su frecuencia. El timbre de un sonido permite distinguir su fuente. Anatomía del oído En el oído se distinguen tres partes: oído externo, oído medio y oído interno. El oído externo comprende el pabellón auditivo y el canal auditivo externo. El pabellón auditivo es lo que denominamos popularmente oreja, y es la única parte del oído que no está protegida por el cráneo. El oído medio incluye el tímpano y la cadena de huesecillos (martillo, yunque, lenticular y estribo). El oído interno está formado por los canales semicirculares y la cóclea, estructuras que albergan los receptores auditivos y los del equilibrio. De ellos parten nervios hacia el encéfalo. El oído medio comunica con la faringe a través de un conducto, la trompa de Eustaquio. Esto permite que la presión sea la misma a ambos lados del tímpano. ¿Cómo oímos? Células receptoras auditivas. La oreja capta los sonidos y el conducto auditivo externo los transmite al interior del oído. El tímpano vibra al recibir los sonidos, suave si el sonido es débil, y más bruscamente si el sonido es fuerte. Los huesecillos del oído interno transmiten la vibración al laberinto, amplificando la señal. El estribo transmite la vibración al interior del laberinto. El laberinto es un conjunto de canales arrollados en espiral y rellenos de un líquido, la endolinfa. En el interior del laberinto están las células sensitivas. Son los mecanorreceptores del oído llamados células ciliares. El movimiento de sus cilios transmite un impulso nervioso a las neuronas con las que se conectan. Los axones de estas neuronas forman el nervio auditivo. El nervio auditivo llega al área auditiva de la corteza cerebral. Sentido del equilibrio El sentido del equilibrio también reside en el oído interno. Se encarga de la percepción de la posición de la cabeza y su movimiento. Esta percepción se produce gracias a la presencia de tres conductos semicirculares orientados en las tres direcciones del espacio y que contienen en su interior un líquido denominado endolinfa. Al moverse la cabeza, el líquido se desplaza por los canales semicirculares y estimula a los receptores. Para completar la información de la posición de la cabeza, existen otras dos estructuras en el oído interno, el utrículo y el sáculo, que poseen receptores que captan información sobre los movimientos del cuerpo y su aceleración, y la envían al cerebelo. Estas informaciones se combinan con las que envían los receptores de los músculos y las articulaciones para componer una imagen en el cerebro de la posición del cuerpo y la cabeza. Dicha imagen no es física ni óptica, sino mental. Podemos saber perfectamente en qué postura estamos o qué hace cualquiera de nuestras extremidades sin utilizar el sentido de la vista, en completa oscuridad o con los ojos cerrados. Esta información sobre el equilibrio y el estado de nuestros músculos y articulaciones no solo tiene relevancia en el mantenimiento de la postura erguida o para caminar recto. Es muy importante también, por ejemplo, para dirigir la mirada, manipular objetos con precisión, etc. Cualquiera de los movimientos que podemos realizar con nuestro cuerpo implica una compleja coordinación: no se llevan a cabo por un simple músculo, sino que, normalmente, requieren la participación de un gran número de ellos. 2.- UTILIZACIÓN TECNOLÓGICA DEL SONIDO: CONTAMINACIÓN ACÚSTICA naturaleza en algunos de sus inventos, ejemplo el micrófono, que funciona de modo semejante al oído. Una membrana metálica, análoga al tímpano, recoge las vibraciones del exterior y las transforma, mediante un pequeño electroimán, en impulsos eléctricos que son transmitidos por unos cables hasta un dispositivo que los amplifica o los graba. CONSERVACIÓN Y REPRODUCCIÓN DEL SONIDO Para conservar el sonido, hay que transformar la onda sonora en una onda eléctrica mediante un micrófono; a continuación, se puede grabar en una memoria magnética, o en forma de agujeritos producidos por un láser al quemar la superficie de un CD, o en una memoria electrónica, como la de un MP3. para reproducirlo, se procede al contrario: la onda eléctrica, recuperada del dispositivo de memora, se transforma en sonido t f id en n alta lt o o en n a ric i lar l El sónar es un instrumento utilizado en la navegación marítima. Se basa en las reflexiones de sonidos de alta frecuencia (ultrasonidos) emitidos por un dispositivo capaz de detectar los sonidos reflejados y medir el tiempo que tardan en regresar. Así, midiendo el tiempo que tarda en recibirse el eco y conociendo la velocidad de propagación del sonido en el agua, es posible determinar la profundidad de los fondos marinos, detectar bancos de peces o la presencia de submarinos. En los barcos científicos se utiliza, por ejemplo, para cartografiar los fondos marinos. Los delfines y otros animales poseen una especie de biosónar que les ayuda a vivir en un medio en que la visibilidad es limitada, además de utilizarlo para encontrar comida. El sónar ha resultado ser un instrumento cada vez más utilizado en medicina. Con un sónar ligeramente presionado sobre nuestra piel pueden hacerse vibrar nuestros fluidos y tejidos internos. Cada tejido y cada órgano transmite mejor o peor estos sonidos, y analizando los ecos producidos por las reflexiones que se producen en huesos, músculos, etc., mediante un ordenador adecuado, puede formarse una imagen de lo que hay en nuestro interior: una ecografía. Hoy en día se utiliza con preferencia a los rayos X, ya que, a diferencia de estos, no resulta perjudicial e absoluto. La contaminación sonora La sociedad en la que vivimos ha traído consigo un sinfín de sonidos, no del todo agradables para la mayoría de las personas y que solemos identificar como ruidos. Este fenómeno significativo, sobre todo en los centros urbanos, alcanza su máxima expresión en las grandes ciudades. En éstas, el mayor porcentaje de ruido se debe al “rugir” de los motores de los vehículos, al que en las horas pico, se deben agregar los bocinazos. El ruido ambiental causado por las actividades humanas ha aumentado de forma espectacular en las últimas décadas. Casi cualquier población hoy está sometida a niveles de ruido que van desde los 35 hasta los 85 decibeles. En la Ciudad de Buenos Aires, por ejemplo, las avenidas registran una intensidad de sonido promedio superior incluso a los 85 decibeles. Desde hace unos años, los científicos han manifestado los efectos que el ruido tiene sobre las personas. Estos efectos van desde alteraciones físicas propiamente dichas, como la pérdida de la audición, hasta alteraciones de tipo psicológico como irritación y cansancio. Aún cuando no todas las personas son igualmente sensibles, por encima de los 70 decibeles los efectos del ruido ya se dejan sentir, cuando se está despierto. Así por ejemplo, una exposición de ocho horas diarias a una intensidad sonora superior a los 75 decibeles puede producir una disminución progresiva de la audición. Casos de pérdida de audición asociadas a causas como ésta son frecuentes en los trabajadores de la industria automotriz, de la industria textil y en los obreros de la construcción. Generalmente este tipo de molestias auditivas suelen comenzar luego de unos cinco años de empleo y se presentan asociadas a cansancio, ansiedad y dolores de cabeza. El uso de orejeras aislantes o de tapones de cera y el aislamiento de las maquinarias productoras de la mayor parte del ruido “laboral” suelen ser medidas que retrasan y aún evitan la aparición de estos trastornos. Por otra parte, mientras dormimos, una intensidad sonora ambiente superior a los 35 decibeles ya es suficiente como para provocar perturbaciones en el sueño. En términos generales, las mujeres son más sensibles al ruido en las horas de sueño que los varones y los ancianos más que los niños y los adultos jóvenes. El ruido provocado por un televisor encendido mientras dormimos es suficiente para provocar perturbaciones en el sueño. Dentro de los efectos físicos del ruido no sólo hay que mencionar a las pérdidas auditivas; la presión arterial suele aumentar como consecuencia de la excitación provocada por el ruido. Además, la propensión a contraer úlceras gastro-intestinales es mayor en las personas expuestas al ruido. En diferentes países y ciudades se han tomado medidas para disminuir los niveles de ruido. En algunos países se halla limitado el tránsito aéreo nocturno y las rutas y autopistas están provistas de paneles aislantes de ruido en sus márgenes. También son fundamentales las medidas que se pueden tomar para hacer observar a discotecas y bares, normas que limiten los niveles de ruido. ACTIVIDAD: Trate de averiguar si en su ciudad o provincia existe legislación sobre: * las normas que deben cumplir los lugares públicos respecto del volumen de los artefactos que utilizan; * leyes o convenios laborales que protejan a los trabajadores que desarrollan actividades en fábricas con altos niveles de intensidad sonora. En Inglaterra estudios recientes han revelado que cerca de cuatro millones de jóvenes presentan alteraciones serias de la audición a causa de la exposición prolongada a músicas de intensidad elevada. Por cierto, en muchos casos son importantes las medidas que nosotros mismos podamos tomar para prevenirnos y prevenir de los efectos del ruido a nuestras familias y a nuestros vecinos. A continuación le presentamos una tabla con los diferentes valores de intensidad de sonido producido por diferentes objetos o en diferentes situaciones. Tal vez ella le sea útil para tomar algunas prevenciones contra los ruidos. Valores de intensidad de sonido en diferentes situaciones fuente del sonido Brisa en hojas de árbol nivel en decibeles 15 sensación Fisiológica subjetiva Tranquila Calle solitaria de noche 40 Agradable silenciosa Ruido del trá tráfico a 5 metros de distancia 55 Levemente molesta ruidosa Ambiente en restaurante 65 Levemente molesta Aspiradora 70 Molesta ruidosa Camió Camión arrancando a 10 metros de distancia Coche a 120 km/h en ruta Martillo neumá neumático Música de rock a todo Avión al despegar volumen 90 silenciosa silenciosa poco ruidosa Muy ruidosa molesta gravemente Muy ruidosa molesta gravemente 120 Casi intolerable molesta gravemente 130 Casi intolerable dolorosa 100 150 intolerable dolorosa LA CIENCIA A TRAVÉS DE LA HISTORIA LAS TEORIAS SOBRE LA LUZ Tanto la luz como el sonido son formas de propagación de la energía, sin transporte de materia. PITÁGORAS: - La luz se origina en los cuerpos incandescentes. - La luz no se capta cuando se propaga, sino solo cuando interacciona con la materia. – los ojos no emiten nada; solo captan la luz que reciben. LA TEORIA ONDULATORIA DE HUYGENS: La luz se asemeja al sonido y, por tanto, debía ser una onda, aunque de distinta naturaleza. Con su teoría pudo explicar casi todas sus propiedades, incluso la razón por la que los rayos de luz pueden cruzarse sin chocar ni estorbarse unos con otros LA TEORÍA CORPUSCULAR DE NEWTON: Newton no admitía que algo que se propaga en línea recta en línea recta pudiera avanzar vibrando como una onda, así que pensó que la luz estaría compuesta por unas finas partículas que se movían en línea recta a altísimas velocidades. No toda las partículas serían iguales ; las había de los distintos colores del espectro: rojas, amarillas, verdes, azules y violetas. Con esta hipótesis explicó la mayor parte de las propiedades de la luz, como, por ejemplo: su propagación rectilínea, su dispersión en los prismas, su reflexión en los espejos. Pero no pudo dar explicaciones satisfactorias a las interferencias, que él mismo había descubierto en los <anillos de Newton>. No obstante se aceptaron las ideas de Newton y se olvidaron las de Huygens. VUELTA A LA TEORÍA ONDULATORIA.- El físico Young pudo explicar todos los fenómenos de interferencias, incluidos los anillos de Newton, con la teoría de Huygens. Maxwell, logró explicar la naturaleza de la luz: está formada por ondas electromagnéticas. Más tarde Hertz lo demostró en el laboratorio, y generó las primeras ondas de radio (que son una luz que no se ve). VUELTA A LA TEORÍA CORPUSCULAR.- El mismo Hertz, descubrió que cuando la luz incide sobre un metal arranca electrones. Él nunca supo explicar por qué, pero más tarde Einstein explicó que esto se debe a que la luz, en realidad, está formada por partículas: los fotones. EL FIN DE LA HISTORIA … HASTA HOY. -El desarrollo de una nueva física, llamada mecánica cuántica, y las ideas del físico francés Louis de Broglie, nos enseñaron finalmente que la luz, al igual que toda la materia existente, puede comportarse como onda o como partícula. La luz, cuando se propaga, lo hace como una onda, pero cuando interacciona con la materia, se comporta como una partícula. 3.- LA LUZ Y SUS PROPIEDADES PROPAGACIÓN DE LA LUZ EN LA MATERIA La luz no necesita ningún medio material para su propagación . La luz no necesita ningún medio material para su propagación . Dependiendo de cómo se comportan los distintos materiales frente a la luz, podemos clasificarlos en: TRANSPARENTES. Dejan pasar la luz, y nos permiten ver imágenes a través de ellos; es el caso del vidrio, el agua, el aire, etc. TRASLÚCIDOS.- Estos medios dejan pasar la luz, pero no nos permiten ver imágenes . Es el caso de la niebla, las nubes, el humo, los vidrios esmerilados y muchos plásticos. OPACOS.- No permiten el paso de la luz. Medios opacos son: las rocas, la madera, etc. Hay que tener en cuenta que algunos materiales dejan pasar unas radiaciones, pero no otras. Nuestro cuerpo es traslúcido para los rayos X, hecho que se aprovecha en medicina. La luz se propaga en línea recta, en todas las direcciones, y forma sombras. La propagación rectilínea de la luz se pone de manifiesto en la formación de sombras y penumbras que proyectan los objetos al ser iluminados. Existen muchos fenómenos que ponen de manifiesto la propagación rectilínea de la luz, entre ellos : formación de sombras, eclipses, etc. COMPROBAMOS COMO SE PROPAGA LA LUZ La sombra y la penumbra Los eclipses La reflexión de la luz La refracción de la luz El color y la dispersión de la luz
