Un ultrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia esta por encima del espectro audible del oído humano, aproximadamente 20.000 Hz.  Los delfines y los murciélagos por ejemplo, utilizan los ultrasonidos para orientarse. Lo que hacen es emitir este tipo de ondas altas, las cuales rebotan facilmente en los objetos situados alrededor de ellos. Esto origina una especie de “imagen” que les permite orientarse en el lugar donde se encuentran. Los tiburones pueden oír frecuencias ultra-bajas y los perros ultrasonidos.
Los ultrasonidos se usan para diversidad de cosas como aplicaciones industriales (para medir distancias o las propiedades de los materiales), en ingeniería civil para detectar anomalías y también son utilizados en medicina (terapia de ultrasonidos, ecografías, fisioterapia).

Ejemplo: Ecografía en 4D realizada mediante ultrasonidos.Gracias a esta técnica se puede saber el número de latidos del corazón del bebé, su ubicación o la de la placenta, anomalías o malformaciones en la columna entre otros.


Infrasonidos.
Un infrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia esta por debajo del espectro audible del oído humano que como hemos dichoantes se estima aproximadamente en 20 Hz.
El infrasonido es utilizado por animales grandes como el elefante para comunicarse en amplias distancias y  recientemente se ha demostrado que estos animales 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 censores conductores de sonidos de baja frecuencia.
Los tornados, vórtices atmosféricos, descargas eléctricas, turbulencias, ondas gravitatorias, ondas acústicas térmicas,etc, son algunas fuentes atmosféricas naturales que producen ultrasonidos.


Se piensa que mientras se genera un tornado, éste se expande y contrae hacia su interior y hacia fuera. Las vibraciones se transmiten hacia a fuera por ondas infrasónicas. Se ha observado que la frecuencia de vibración depende del tamaño del embudo: cuanto mas delgado, mas baja es la frecuencia del sonido emitido.

• Determinación de la frecuencia angular del movimiento para

Sabiendo que la ecuación que describe un movimiento armónico amortiguado libre M.A.A.L es


Y reemplazando en esta los valores obtenidos durante la practica y el valor de laconstante de amortiguamiento es posible obtener la frecuencia angular del movimiento [].

El movimiento descrito tiene una amplitud maxima , en un tiempo T igual al periodo de oscilación la posición respectiva es 16.2, y la constantes de amortiguamiento para una corriente de 0.36 [A] es =1.109[rad/s]













(Para determinar la frecuencia angular del movimiento para se realizó el procedimiento anteriormente mencionado lo que dio como resultado

• La ecuación que describe el movimiento amortiguado por una corriente es:



• La ecuación que describe el movimiento amortiguado por una corriente es:



Grafica 1. A en función del tiempo

A+ |19 |16.2 |13.2 |10.8 |9.2 |7.1 |
A- |17 |14 |11.5 |9.5 |8.0 |6.5 |
A+ |19 |10.8 |5.8 |2.6 |1.0 |
A- |13.6 |7.2 |3.6 |1.6 |0.4 |

La grafica de Amplitud vs. Tiempo (Periodo) que representa el movimiento armónico amortiguado por una corriente de se describe por la ecuación , podemos observar que esta ecuación representa una función exponencial que decrece con el tiempo debido a que la fuerza amortiguadora genera una disminución periódica de la amplitud del movimiento descrito por un decremento logarítmico . Si comparamos las dos graficas se observa que para una corriente parasita mayor (fuerza amortiguadora), la constante de amortiguamiento también es mayor lo que produce en la segunda grafica, que representa el movimiento amortiguado por unacorriente de y descrita por la ecuación , valores de amplitud menores a los presentados con una corriente , por otro lado podemos ver que esta fuerza amortiguadora no afecta el periodo de oscilación de los movimientos por lo que la frecuencia angular de ambos son muy cercanas entre sí.

La segunda grafica también es representación de una función exponencial decreciente donde los valores de amplitud disminuyen mas rapidamente debido a que la corriente o fuerza amortiguadora es mayor por lo que la constante de amortiguamiento también lo es.

Grafica 2. A en función del tiempo (Linealización

Para linealizar la grafica de la amplitud en función del tiempo se realizo el siguiente procedimiento con el cual se obtuvieron las ecuaciones lineales del decremento logarítmico.

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

• Para pic]

• Para (

Al comparar las graficas se puede observar que el decremento en la amplitud es mayor y mas rapido para la corriente mas grande ( debido a que el factor de amortiguamiento también lo es en comparación al producido por una corriente . Esto es evidente al observar las pendientes de las rectas, si bien las dos son negativas, la pendiente de la segunda corriente es mayor por lo que llega a cero en menor tiempo.

Tabla 6. Periodo de Oscilación, Constante de amortiguamiento (γ) y Decremento Logarítmico.

pic] |T[s] |
1.777 |0.109 |0.194 |
1.770 |0.457 |0.809 |

En un movimiento armónico amortiguado libre la amplitud disminuye por el factor , lo que significa que en un tiempo la amplitud disminuye este valor de suamplitud inicial. La razón de amortiguamiento relaciona dos amplitudes sucesivas , como el periodo de oscilación del movimiento es constante este valor también lo es.

[pic]

[pic]

PARTE B.

a. Amplitud como función de la frecuencia

Tabla 7. 10-Tiempos el periodo de oscilación, frecuencia, amplitud para , ,

|Posición |10T[s] |Frecuencia [] |A[unidades] |
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|
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 provocaninfrasonidos.
Se considera que los infrasonidos aunque no son conscientemente perceptibles pueden provocar estados de ansiedad, tristeza o temblores provocados por imperceptibles desplazamientos de aire. No tenemos que confundir el no escuchar un infrasonido con no sufrir sus consecuencias.Los infrasonidos producidos por motores como los de ciertos acondicionadores de aire o aviones de reacción pueden provocar vértigos, nauseas y cefaleas al ser afectado el laberinto auricular. Los infrasonidos pueden producir la impresión “concreta” de “sitios embrujados”. Se ha demostrado que los infrasonidos provocan una pseudo percepción de movimientos a los costados del campo visual.


Características de infrasonido

Emisión en forma de ondas esféricas.

Son difíciles de concentrar.

Menor absorción que a altas frecuencias, aunque ésta dependera de la temperatura del gas en el que viajan, el peso molecular del mismo y la dirección del viento.

Los emisores existentes suelen ser de mala calidad.

Debido a una menor atenuación, los infrasonidos pueden llegar mas lejos que las demas ondas. Esto es utilizado para la detección de grandes objetos a grandes distancias como montañas o el fondo marino.