Especialista en
Modelos, Tipos y Diseños de Investigación
EL SONIDO
 ES UNA ONDA MECÁNICA LONGITUDINAL QUE
SE CARACTERIZA POR QUE EL DESPLAZAMIENTO
DE LAS PARTÍCULAS ES PARALELO A LA
DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN DE LA ONDA.
 LAS ONDAS LONGITUDINALES SE MUEVEN HACÍA
ATRÁS Y HACÍA ADELANTE Y SON EL RESULTADO
DE UNA PERTURBACIÓN DE LA PRESIÓN EN UN
MEDIO ELÁSTICO.
EL SONIDO
IMPORTANCIA
 EL SONIDO ES DE VITAL IMPORTANCIA PARA
TODOS LOS ANIMALES ,ESPECIALMENTE LOS
SUPERIORES, PUESTO QUE ELLOS TIENEN
ORGANOS ESPECIALES PARA PRODUCIR Y
DETECTAR ÉSTAS ONDAS.
EL SONIDO
IMPORTANCIA
EL ESTUDIO DE LOS PRINCIPIOS FÍSICOS DE LAS
ONDAS MECÁNICAS LONGITUDINALES
CONSTITUYEN EL FUNDAMENTO BÁSICO PARA
LA COMPRENSIÓN DE :
 LAS SENSACIONES PSICOFISIOLÓGICAS QUE
PRODUCEN LAS ONDAS A TRAVÉS DEL OÍDO Y
DEL CEREBRO.
EL SONIDO
IMPORTANCIA
 LA FÍSICA DE LA PRODUCCIÓN DEL HABLA.
 LAS APLICACIONES DE LOS ULTRASONIDOS EN
EL AREA DE LA SALUD.
EL SONIDO : PROPAGACIÓN
• DESDE EL PUNTO DE VISTA GEOMÉTRICO, LO
QUE PROPAGA UNA ONDA MECÁNICA
LONGITUDINAL QUE AVANZA ES LA FORMA Y
DESDE EL PUNTO DE VISTA FÍSICO PROPAGA
ENERGÍA SIN TRNSFERENCIA DE MATERIA.
• LAS ONDAS MECÁNICAS LONGITUDINALES
PUEDEN PROPAGARSE A TRAVÉS DE MEDIOS
SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASEOSOS, PERO NO SE
PROPAGAN EN EL VACÍO.
EL SONIDO : VELOCIDAD
 EL PRIMERO QUE DIO A CONOCER LA CONEXIÓN
ENTRE EL SONIDO Y LA MECÁNICA FUE ISAAC
NEWTON QUIEN EMPLEÓ LA SEGUNDA LEY DE
LA MECÁNICA DEL MOVIMIENTO NEWTONIANO
PARA CALCULAR LA VELOCIDAD DEL SONIDO.
 EL SONIDO SE PROPAGA A TRAVÉS DE
DIFERENTES MEDIOS CON UNA VELOCIDAD
CARACTRÍSTICA QUE VARÍA CON LA
TEMPERATURA DEL MEDIO.
EL SONIDO : VELOCIDAD
 LA VELOCIDAD DEL SONIDO SE CALCULA
MEDIANTE LA ECUACIÓN :
 PARA SOLIDOS, DONDE E ES EL MÓDULO DE
YOUNG Y ρ (RHO) ES LA DENSIDAD DEL SOLIDO.
v
E

 PARA LÍQUIDOS, DONDE β (BETA) ES EL MÓDULO
DE COMPRESIBILIDAD.

v

EL SONIDO : VELOCIDAD
 PARA GASES, DONDE γ (GAMMA) ES LA RAZÓN
ENTRE LOS CALORES ESPECÍFICOS DEL GAS A
PRESIÓN Y A VOLÚMEN CONSTANTE; P ES LA
PRESIÓN
v
P

 EL MÓDULO DE YOUNG (E) Y EL MÓDULO DE
COMPRESIBILIDAD β (BETA), SON MEDIDAS DE LA
RIGIDEZ Ó COMPRESIBILIDAD DE UNA
SUSTANCIA.
EL SONIDO : VELOCIDAD
 EJEMPLO: EL HIERRO Ó EL GRANITO SON
SUSTANCIAS DURAS QUE REQUIEREN DE UN
GRAN ESFUERZO PARA VARIAR SU LONGITUD EN
UNA MÍNIMA PARTE, POR LO TANTO SU
MÓDULO DE YOUNG ES GRANDE. EN CAMBIO
LOS GASES SON FACILES DE COMPRIMIR, POR LO
TANTO SUS MÓDULOS DE COMPRESIBILIDAD
SON PEQUEÑOS, POR CONSIGUIENTE LA
VELOCIDAD DEL SONIDO ES MAYOR EN LOS
SOLIDOS QUE EN LOS GASES.
EL SONIDO : INTENSIDAD
 LA INTENSIDAD DE UNA ONDA ES LA ENERGÍA
QUE TRANSPORTA DICHA ONDA EN UNIDAD DE
AREA Y UNIDAD DE TIEMPO.
I
E
A.t
 UNIDADES:
J
I 2
m s
J
 watt
s
I
watt
m2
EL SONIDO : INTENSIDAD
 LA INTENSIDAD DE UNA ONDA TAMBIÉN PUEDE
EXPRESARSE EN FUNCIÓN DE LA MÁXIMA
AMPLITUD DEL MOVIMIENTO VIBRATORIO Ó
DEL EXESO DE PRESIÓN.
Ap2
I
2 v
 DONDE :
 Ap AMPLITUD DE PRESIÓN
 ρv IMPEDANCIA ACÚSTICA
EL SONIDO : NIVEL DE
INTENSIDAD
 DEBIDO AL EXTENSO INTERVALO DE
INTENSIDAD SONORA AL QUE ES SENSIBLE EL
OÍDO HUMANO, LA INTENSIDAD SUELE MEDIRSE
EN UNA ESCALA LOGARÍTMICA DE NIVEL DE
INTENSIDAD LLAMADA : ESCALA DECIBÉLICA dB.
 EN ESTA ESCALA EL NIVEL DE INTENSIDAD BETA
DE UN SONIDO DE INTENSIDAD I ES :
 BETA β= 10 LOG I/I0
 DONDE I0 =10-12 WATT/M2 QUE CORRESPONDE
AL MÍNIMO AUDIBLE.
EL SONIDO : NIVEL DE
INTENSIDAD
 EL OÍDO HUMANO PUEDE DETECTAR SONIDOS
QUE VAN DESDE INTENSIDADES DE
 10-12 WATT/M2 HASTA 1 WATT/M2.
 EN LA ESCALA DECIBÉLICA EL INTERVALO
AUDIBLE SE EXTIENDE DESDE
 BETA=10LOG I/I0 =10LOG10-12W/M2/10-12W/M2
 BETA=10LOG 1
 BETA=0 Db.
EL SONIDO : NIVEL DE
INTENSIDAD
HASTA
BETA= 10LOG I/I0 = 10LOG 1W/M2/10-12W/M2.
BETA = 10LOG (10)12.
BETA = 120 dB.
CUANDO EL OÍDO HUMANO PERCIBE NIVELES DE
INTENSIDAD POR ENCIMA DE 120 DECIBELES LA
SENSACIÓN CAMBIA DE SONIDO A DOLOR. LA
ONDA MÁS QUE OIRSE SE SIENTE.
EL SONIDO : NIVEL DE
INTENSIDAD
NIVEL SONORO (DB )
INTENSIDAD ( W/M2 )
SONIDO
0 CERO
10-12
UMBRAL DE AUDICIÓN
30
10-9
CASA TRANQUILA
50
10-7
OFICINA NORMAL
70
10-5
OFICINA RUIDOSA
80
10-4
TRAFICO INTENSO
100
10-2
TALLER DE MAQ.
120
10(0)
TALADRO,UMBRAL DEL
DOLOR
140
10(2)
AVIÓN A REACCIÓN A
30 METROS.
TRANSFERENCIA DE LA ONDA
SONORA A TRAVÉS DEL OÍDO
 EL OÍDO ESTÁ CONSTITUIDO POR LOS
PABELLONES ARRUGADOS EXTERNOS DE PIEL Y
CARTÍLAGO.
 EL PROCESO AUDITIVO COMIENZA CUANDO LA
ONDA DE PRESIÓN DEL AIRE PENETRA EN EL
CANAL AUDITIVO QUE LA ENCAUSA HACÍA EL
TÍMPANO. EL TÍMPANO ES EL QUE SEPARA AL
CANAL AUDITIVO DEL OÍDO MEDIO.
LA ONDA SONORA A TRAVÉS
DEL OÍDO
 EL TÍMPANO SE COMUNICA CON LA PARTE
SUPERIOR DE LA GARGANTA POR LA TROMPA DE
EUSTAQUIO QUE SE ABRE EN EL MOMENTO DE
LA DEGLUCIÓN MANTENIENDOSE ASÍ EN EL
OÍDO MEDIO, LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA.
 EL OÍDO MEDIO ES UNA PEQUEÑA CAVIDAD DE
AIRE EN DONDE SE ENCUENTRAN TRES
HUESECILLOS : EL MARTILLO, EL YUNQUE Y EL
ESTRIBO QUE TERMINA UNIDO A LA VENTANA
OVAL QUE ES LA ENTRADA AL OÍDO INTERNO.
LA ONDA SONORA A TRVÉS
DEL OÍDO
 EL OÍDO INTERNO ESTÁ CONSTITUIDO POR :
 A) EL APARATO VESTIBULAR Ó CONDUCTOS
SEMICIRCULARES DONDE ESTÁ EL CONTROL DEL
EQUILIBRIO.
 B) LA CÓCLEA, CAVIDAD EN FORMA DE CARACOL
DONDE TIENE LUGAR EL PROCESO PRINCIPAL DE
LA AUDICIÓN
 EN LA CÓCLEA SE ENCUENTRA EL CANAL
VESTIBULAR (VENTANA OVAL) y EL CANAL
TIMPÁNICO (VETANA REDONDA).
LA ONDA SONORA A TRVÉS
DEL OÍDO
 ESTOS DOS CANALES ESTÁN LLENOS DE UN
LÍQUIDO LLAMADO PERILINFA ENCARGADOS
DEL EQUILIBRIO.
 DE LA CÓCLEA EL SONIDO ES TRANSMITIDO AL
CEREBRO A TRAVÉS DEL ÓRGANO DE CORTI
MEDIANTE LOS NERVIOS AUDITIVOS : EL NERVIO
VESTIBULAR Y EL NERVIO COCLEAR.
 EL OÍDO ES SENSIBLE A LA PRESIÓN DEL AIRE Y
RESUENA CON FRECUENCIAS ENTRE 3 y4 KHz,
SIENDO LA PRESIÓN DEL TÍMPANO EL DOBLE DE
LA ATMOSFÉRICA.
DEFECTOS DEL OÍDO Y SU
CORRECCIÓN
 SE CLASIFICAN EN:
 SORDERA CONDUCTORA ,EL DEFECTO SE DEBE A
LA OBSTRUCCIÓN DEL CANAL AUDITIVO AQUÍ SE
UBICAN : EL ECZEMA Y LA OTOSCLEROSIS.
 SORDERA PERCEPTIVA, COCLEAR Y NERVIOSA SE
PRODUCE CUANDO LA LESIÓN Ó DOLENCIA SE
ENCUENTRA MÁS ALLÁ DE LA VENTANA OVAL,
AQUÍ SE UBICAN : LA MASTOIDITIS Y LA
PRESBIACUSIA.
DEFECTOS DEL OÍDO : sordera
conductora
 ECZEMA, DEFECTO QUE CAUSA
OBSTRUCCIÓN AUDITIVA POR
ACUMULACIÓN DE CERÚMEN.
 OTOSCLEROSIS, ES UN
CRECIMIENTO ANORMAL DEL
HUESO QUE RODEA A LA
VENTANA OVAL, LO QUE HACE
QUE EL SISTEMA DE PALANCAS
DE LOS HUESECILLOS QUEDE
AGARROTADO,
DEFECTOS DEL OÍDO:
SORDERA CONDUCTORA
LO QUE IMPIDE QUE EL SONIDO PUEDA LLEGAR
AL OÍDO INTERNO.
 EN ÉSTA AFECCIÓN SE PRESENTA UN
CRECIMIENTO ESPONJOSO PRÓXIMO A LA BASE
DEL ESTRIBO EL QUE SE ENDURECE Y SE
TRANSFORMA EN HUESO,INMOVILIZANDO EL
ESTRIBO, LO QUE DETERIORA SU CAPACIDAD DE
TRANSMITIR VIBRACIONES AL OÍDO INTERNO Y
POR CONSIGUIENTE LAS DE PODER OÍR.
DEFECTOS DEL OÍDO:SORDERA
CONDUCTORA
 OTOSCLEROSIS: EN EL TRATAMIENTO PUEDE
AYUDAR AUNQUE NO SE HA COMPROBADO, EL
FLUORURO ORAL, CALCIO Y VITAMINA D.
 LA CIRUGÍA ES UTILIZADA PARA ESTIRPAR PARTE
DEL HUESO Y REMPLAZARLO CON UNA PROTESIS
DEFECTOS DEL OÍDO:
SORDERA PERCEPTIVA
 MASTOIDITIS, ES UNA INFLAMACIÓN Ó
INFECCIÓN DEL HUESO MASTOIDES, QUE SE
ENCUENTRA EN EL OÍDO MEDIO Y ES PARTE DEL
HUESO TEMPORAL, PUEDE SER CAUSADA POR
DIVERSAS BACTERIAS.
 PRESBIACUSIA, ES LA PERDIDA PROGRESIVA DE
LA CAPACIDAD DE OÍR ALTAS FRECUENCIAS
DEBIDO AL DETERIORO DEL SISTEMA AUDITIVO
GENERADO POR EDAD AVANZADA, 75 AÑOS Y
MÁS.
DEFECTOS DEL OÍDO:
SORDERA PERCEPTIVA
 LA PRESBIACUSIA, SE TRATA CON LA
IMPLEMENTACIÓN DE PROTESIS AUDITIVAS Y/Ó
AUDÍFONOS CALIBRADOS SEGÚN LA NECESIDAD
DEL PACIENTE.
ULTRASONIDO
 ES UNA ONDA MECÁNICA LONGITUDINAL QUE
ESTÁ POR ENCIMA DEL LÍMITE PERCEPTIBLE POR
EL OÍDO HUMANO, CON FRECUENCIAS MAYORES
A 20 KHz.
 EN EL AREA DE LA SALUD SE EMPLEAN :
 COMO HERRAMIENTA DE DIAGNÓSTICO
 EN CIRUGÍA Y EN
 TERAPIA.
ULTRASONIDOS:
APLICACIONES
 COMO TECNICA DE DIAGNÓSTICO, SE EMPLEA LA
ECOGRAFÍA PARA :
 EXPLORAR EN EL FETO DE UNA MUJER
EMBARAZADA.
 DESCARTAR Ó CONFIRMAR UN EMBARAZO
ECTÓPICO.
 IDENTIFICAR UN POSIBLE EMBARAZO
ESPONTÁNEO Y /Ó ABORTOS.
 CONFIRMAR UN EMBARAZO MULTIPLE.
ULTRASONIDOS :
APLICACIONES
 DETERMINAR EDAD DEL FETO Y POSIBLE FECHA
DE PARTO.
 RECONOCER LOS LATIDOS CARDÍACOS DEL
FETO.
 DETECTAR DEFECTOS CONGÉNITOS, COMO EL
SINDROME DE DOWN.
ULTRASONIDOS:
APLICACIONES MÉDICAS
 COMO TÉCNICA DE DIAGNÓSTICO SE UTILIZA
PARA EXPLORAR
 QUISTES Y ESTRUCTURAS QUE CONTIENEN
LÍQUIDOS COMO LA VEJIGA,EL HÍGADO,LAS VÍAS
BILIARES,EL SISTEMA ARTERIAL, EL PANCREAS, LA
CAVIDAD PERITONEAL, EL TRACTO URINARIO,
LOS OVARIOS, EL SISTEMA VENOSO Y LA MÉDULA
ESPINAL.
ULTRASONIDOS :
APLICACIONES MÉDICAS
 MEDIANTE LA ECOCARDIOGRAFÍA, POR EJEMPLO
SE REALIZA ESTUDIO DE CARDIOPATÍAS
CONGÉNITAS, ENFERMEDADES DE LAS ARTERIAS
CORONARIAS, TUMORES DEL CORAZÓN,
ALTERACIONES DE LAS VÁLVULAS CARDÍACAS.
 LOS ULTRASONIDOS SON EFICACES PARA
DETECTAR INFECCIONES EN PROTESIS DE
CADERA Ó RODILLA.
ULTRASONIDOS:
APLICACIONES MÉDICAS
 COMO TÉCNICA DE DIAGNÓSTICO, EL
ULTRASONIDO SE UTILIZA PARA DETECTAR EL
CANCER DE MAMA.
 EL DOPPLER , POR EJEMPLO SE EMPLEA PARA
EVALUAR Y MEDIR EL FLUJO SANGUÍNED.
ULTRSONIDOS: APLICACIONES
MÉDICAS
 EN CIRUGÍA, UN BISTURÍ ULTRASÓNICO REALIZA
INCISIÓN MAS FINA QUE UNO CONVENCIONAL,
ES EMPLEADO PARA OPERACIONES
COMPLICADAS DEL CEREBRO Y EL OÍDO.
 TAMBIÉN ES UTILIZADO PARA GUÍAR
INTERVENCIONES QUIRÚRGICAS DURANTE LA
OMNIOCETESIS Ó PARA INTRODUCIR UNA AGUJA
DE BIOPSIA EN UNA REGIÓN DETERMINADA.
ULTRASONIDOS :
APLICACIONES MÉDICAS
 LOS ULTRASONIDOS SON UTILIZADOS EN LA
CIRUGÍA LAPAROCÓPICA Y TAMBIÉN PARA :
 DESTRUIR Y REPARAR TEJIDOS DAÑADOS Y
 DESTRUIR CÁLCULOS RENALES.
ULTRASONIDOS:
APLICACIONES MÉDICAS
 COMO HERRAMIENTA EN TERAPIA SE UTILIZA
PARA :
 TRATAR AFECCIONES COMO LA BURSITIS, LA
ARTRITIS REUMÁTICA, DOLORES DE LA GOTA Y
LESIONES MUSCULARES.
 DISPOSITIVOS DIATÉRMICOS SE EMPLEAN EN
FISIOTERAPIA PARA PRODUCIR CALOR INTERNO.
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