[{"data":1,"prerenderedAt":-1},["ShallowReactive",2],{"doc-detail-44254-es":3,"doc-seo-44254-110":30,"detail-sidebar-cat-0-es-110":92},{"code":4,"msg":5,"data":6},0,"success",{"doc_id":7,"user_id":8,"nickname":9,"user_avatar":10,"doc_module":4,"category_id":11,"category_name":12,"doc_title":13,"doc_description":14,"doc_content":15,"file_id":16,"file_url":17,"file_type":18,"file_size":19,"view_count":20,"is_deleted":4,"is_public":21,"is_downloadable":21,"audit_status":21,"page_count":22,"language":23,"language_code":24,"site_id":25,"html_lang":24,"table_of_contents":26,"faqs":27,"seo_title":13,"seo_description":14,"update_tm":28,"read_time":29},44254,687197207639,"Asher","https://ap-avatar.wpscdn.com/davatar_a8503ba1806abce46bf441b54a3ca4cd",41,"Investigación e Informes","Introducción a la Acústica","La introducción presenta la acústica como ciencia multidisciplinaria enfocada en la generación, propagación y recepción del sonido, incluyendo su percepción y aplicaciones tecnológicas. Se establece el marco físico para estudiar ondas sonoras a partir de la interacción entre elasticidad e inercia del medio, ejemplificada con la perturbación en un tubo mediante un pistón. Luego se formaliza la ecuación de onda unidimensional para un tubo de sección constante usando leyes de Newton y relaciones adiabáticas, obteniendo la ecuación de onda y su velocidad de propagación c, así como la forma general de las soluciones.","INTRODUCCIÓN A LA ACÚSTICA  \nFederico Miyara  \n1. INTRODUCCIÓN  \nLa acústica es la ciencia que estudia los diversos aspectos relativos al sonido, particularmente los fenómenos de generación, propagación y recepción de las ondas sonoras en diversos medios, así como su transducción, su percepción y sus variadasaplicaciones tecnológicas. La acústica tiene un carácter fuertemente multidisciplinario, abarcando cuestiones que van desde la física pura hasta la biología y las ciencias sociales.  \nNos proponemos aquí estudiar los principios físicos de la acústica, en particular la ecuación de onda uni-y tridimensional. Sintéticamente, las ondas sonoras se originan en la interacción entre la elasticidad (compresibilidad) y la inercia (segunda ley de Newton) de un medio como el aire.  \nAntes de efectuar un estudio detallado analicemos conceptualmente el ejemplo de un largo tubo con un pistón en uno de sus extremos (figura 1) . En el estado inicial, (a), el aire se encuentra en equilibrio. La densidad es constante en toda la extensión del tubo, al igual que la presión. En (b) el pistón empuja el aire circundante, perturbando elequilibrio. Debido a la inercia, no es posible mover instantáneamente toda la columnade aire, por lo cual el aire próximo al pistón se comprime. El aire comprimido ejerce mayor presión sobre el aire que lo rodea a menor presión, por lo que tiende a comprimirlo, a su vez descomprimiéndose. El resultado, ilustrado en (c), es que la perturbaciónse ha desplazado. Este proceso se repite en forma continua, como se muestra en (d) y (e). La perturbación se aleja, así, de la fuente (el pistón) .  \nFigura 1. Propagación de una perturbación en un tubo. (a) El aire en reposo (moléculas repartidas uniformemente) . (b) Ante una perturbación el aire se concentra cerca del pistón (aumenta la presión) . (c),(d),(e) La perturbación se propaga alejándose de la fuente.  \n(a)  \n(b)  \n(c)  \n(d)  \n(e)  \nEn la sección que sigue formalizaremos el razonamiento intuitivo anterior aplicando principios conocidos de la física.  \n2. LA ECUACIÓN DE ONDA UNIDIMENSIONAL  \n2.1. Ecuación de onda en un tubo de sección constante [1]  \nConsideremos un tubo cilíndrico de sección transversal A y extensión infinita, como el indicado en la figura 2, en dos instantes de tiempo. Las dos regiones sombreadas corresponden a la misma porción de gas. En la parte superior de la figura la presión total es constante e igual a la presión atmosférica, Po. En la parte inferior la porción de  \n∆x  \n\n| Po |  | Po |\n| --- | --- | --- |\n\nx x + ∆x  \n∆x + ∆y  \n\n| Po + p |  | Po + p + ∆p |\n| --- | --- | --- |\n\nx x + y x + y + ∆x + ∆y  \nFigura 2. Un tubo de sección constante en dos instantes de tiempo diferentes. Arriba, en estado de equilibrio. Abajo, un pequeño volumende aire se ha desplazado y expandido.  \naire se ha desplazado una distancia y, y su espesor pasó de valer ∆x a valer ∆x + ∆y. La presión se ha modificado en un valor p en la cara izquierda y p + ∆p en la cara derecha, dando lugar a una fuerza neta que actúa sobre el volumen de gas. Tanto el desplazamiento como el incremento de presión son funciones de las dos variables x y t, es decir, y(x, t) y p(x, t) . Llamaremos presión sonora al incremento de presiónp(x, t) .  \nPodemos aplicar la segunda ley de Newton. Para ello tengamos en cuenta que si ladensidad del aire es ρo, entonces la masa de dicha porción es ρo A ∆x. La fuerza neta que actúa en la dirección del movimiento puede calcularse teniendo en cuenta que a la presión del lado izquierdo es Po + p, mientras que del lado derecho es Po + p + ∆p:  \n(Po + p) A − (Po + p + ∆p) A = − ∆pA.  \nEntonces, dado que la aceleración es ytt, resulta  \n− ∆pA = ρo A ∆x ⋅ ytt.  \nDividiendo porA y por ∆x y pasando al límite cuando ∆x → 0, se obtiene  \n− px = ρo ytt. (1)  \nEsta es una ecuación diferencial en derivadas parciales con dos funciones incógnitas: la presión p y el desplazamiento y. Se necesitará otra ecuación que las vincule para poder  \ndespejarlas. Dicha ecuación puede","cbCaiaeD17MxRPhj","https://ap.wps.com/l/cbCaiaeD17MxRPhj","pdf",899703,6,1,75,"Spanish","es",110,"# Introducción\n## Planteo general y enfoque físico\n# La ecuación de onda unidimensional\n## Ecuación en un tubo de sección constante\n## Relación adiabática y cierre del sistema\n## Obtención de la ecuación de onda y velocidad del sonido\n## Solución general de la ecuación","[{\"question\":\"Qué estudia la acústica y por qué se considera multidisciplinaria?\",\"answer\":\"La acústica estudia aspectos del sonido como la generación, propagación y recepción de ondas sonoras, su transducción y percepción, además de sus aplicaciones tecnológicas. Su carácter multidisciplinario surge de que conecta física con biología y ciencias sociales.\"},{\"question\":\"Cómo se explica la propagación de una perturbación en un tubo con un pistón?\",\"answer\":\"El pistón comprime el aire cercano porque el medio no puede desplazarse instantáneamente por inercia. 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