ONDAS SISMICAS

Definición de las ondas sísmicas.

Las ondas sísmicas son ondas de propagación; transmiten la fuerza que se genera en el foco sísmico hasta el epicentro en proporción a la intensidad y magnitud de cada sismo; son ondas vibratorias entre las cuales se distinguen las ondas P, a la que sigue una ráfaga de oscilaciones irregulares.

Tipos de ondas.

Las Ondas (P), al igual que las ondas sonoras se mueven en virtud de la compresión y expansión alternativa del medio que atraviesan.

Estas ondas pueden desplazarse a través de cualquier medio sólido, líquido, o magmático, ya que pueden atravesar sin ninguna dificultad el manto y el núcleo de la Tierra. Se llaman así porque son las primeras ondas que registran los sismógrafos, debido a su mayor velocidad y porque la propagación se efectúa en el mismo sentido que la vibración de las partículas. La velocidad de propagación va de los 8 a los 12 km./seg., dependiendo de los materiales que atraviesan.

Las Ondas (S), desarrollan un movimiento ondulatorio o serpenteante y se progresan de forma transversal y perpendicular a la dirección de propagación; su velocidad es más lenta que las ondas (P), de 4 a 8 km./seg, seguidas también de una ráfaga de oscilaciones más fuertes, se conocen como ondas de sacudida, la velocidad de las ondas S depende de la densidad y de la rigidez de las masas que atraviesa (resistencia a la distorsión o cizallado). Se registran en los sismógrafos en segundo lugar.

A partir del retraso de las ondas (S), se puede determinar la distancia a la que se ha producido el terremoto y su localización o “epicentro”, lugar donde se produce con mayor fuerza la liberación de la energía. Las ondas (S), en su propagación por el interior de la tierra, sufren un rechazo cuando se enfrentan con la rigidez y densidad del núcleo que no las deja pasar.

Además de la manifestación de las ondas P, y S, la tierra puede trasmitir otros dos tipos de ondas que se desplazan por la superficie, basadas en una reflexión continua que se manifiesta en los limites superiores e inferiores de las capas superficiales. A este tipo de ondas se las conoce colectivamente como ondas L porque desarrollan períodos largos.

Las Ondas (L), se manifiestan después de las ondas P y las ondas S, se propagan sólo por la superficie mediante períodos vibratorios más largos que los anteriores. Desarrollan una velocidad más lenta, 3’5 km./seg., y son las responsables de producir los desplazamientos en la superficie y el desarrollo de las gravifisas, que producen los efectos más catastróficos en el epicentro de un terremoto de fuerte intensidad, siguiendo el sentido de propagación de forma parecida a las ondas que se producen en el agua de un estanque después de arrojar una piedra.
A su vez, las ondas (L) se dividen en dos clases, ondas de Rayleigh y ondas de Love. La primera de estas ondas la predijo el tercer Lord Rayleigh en 1.887, veinte años antes de que se identificaran en sismógrafos.
Las Ondas (R), o de Rayleigh, El movimiento de las partículas se desarrolla de forma circular, elípticas sobre el plano de propagación;, son ondas de periodo largo, que producen en las partículas afectadas movimientos elípticos sobre planos verticales y en sentido opuesto a la dirección de propagación.
Las Ondas (V), u ondas de Love, El movimiento es horizontal y perpendicular a la dirección de propagación. El paso de este tipo de ondas produce una dislocación en las masas de la superficie o lugar donde se desarrollan, debido a la compresión y expansión alternativa del medio que atraviesan. Estas ondas se identificaron en los sismogramas antes de que se hubiera descubierto su existencia. Las explicó un matemático de Oxford, E. H. Love, como una extensión de la teoría de Rayleigh y desde entonces se las conoce como ondas de love.


Tanto las ondas de Rayleigh como las ondas de Love se desvanecen a diferentes profundidades, según sus períodos; de su desarrollo se ha obtenido valiosa información para distinguir las estructuras continentales y oceánicas de la corteza terrestre.

La velocidad de las ondas sísmicas es variable, determinadas estas por las propiedades elásticas de las diversas capas que atraviesa como pueden ser el tipo de roca, temperatura, presión etc. Pero principalmente la velocidad de las ondas sísmicas se debe a la magnitud de la energía que se libera en el hipocentro, mediante lo que se conoce como una explosión, que es la responsable de generar las ondas sísmicas.
Las ondas (P), aumentan la velocidad de propagación al entrar en el interior del manto, ya que esta zona está compuesta por las corrientes de convección que forma la Astenosfera;, ésta es una zona de masa magmática en movimiento, el mismo que aprovechan las ondas para aumentar la velocidad de propagación.
El estudio de los sismogramas determina las características de las ondas sísmicas; el hecho de volver éstas a la superficie, nos ha permitido conocer la estructura interna de la Tierra.
Las vibraciones que experimenta el desarrollo de un terremoto quedan generalmente impresas en los sismogramas, fundamentales para el estudio de cada seísmo.
La intensidad marca el spin, el golpe seco o empuje que recibe de inmediato la estructura que envuelve y recoge al hipocentro, donde se desarrolla la fuerza que genera el terremoto, mientras que la magnitud es la energía que se libera en el epicentro, punto por el que pasan las ondas, así la magnitud marca la duración de la descarga de energía, el volumen de la energía liberada y lo hace en la escala de Richter.
A veces se necesitan los datos de otras estaciones sísmicas para conocer la magnitud, intensidad, distancia o situación del epicentro, profundidad del hipocentro (cuestión esta última más difícil de establecer), hora de llegada de las ondas y características de las zonas que atraviesan; éstas determinan el estudio de las mismas.
La velocidad de propagación de las distintas ondas sísmicas por el interior de la Tierra, es diferente en cada terremoto; uno por los materiales que atraviesa y otro por el estado físico de cada una de esas zonas. En su propagación de las ondas sísmicas experimentan diversas reflexiones y refracciones a su paso por los distintos materiales que componen cada zona.

El foco sísmico es muchas veces fijo dentro del radio litosférico, responsable de desarrollar los terremotos del proceso periódico; otras veces el hipocentro es variable debido a la mecánica que produce los terremotos del proceso espontáneo, liberación que, con frecuencia, se produce en la zona del manto superior, (radio astenosférico), así como los terremotos más profundos. Entre estos últimos hay algunos terremotos muy peligrosos para la población civil (zona del epicentro); estos se desarrollan por el proceso mixto, consecuencia de la unión de los dos procesos que desarrolla la mecánica sísmica (proceso periódico y proceso espontáneo). Son los terremotos más catastróficos, ya que se une la liberación de las dos energías.






 

CUALIDADES DEL SONIDO

El sonido, en combinación con el silencio, es la materia prima de la música. En música los sonidos se califican en categorías como: largos y cortos, fuertes y débiles, agudos y graves, agradables y desagradables. El sonido ha estado siempre presente en la vida cotidiana del hombre. A lo largo de la historia el ser humano ha inventado una serie de reglas para ordenarlo hasta construir algún tipo de lenguaje musical.
[editar]Propiedades
Las cuatro cualidades básicas del sonido son la altura, la duración, el timbre o color y la intensidad, fuerza o potencia.
Cualidad Característica Rango
Altura Frecuencia de onda Agudo, medio, grave
Intensidad Amplitud de onda Fuerte, débil o suave
Timbre Armónicos de onda o forma de la onda. Análogo a la textura Depende de las características de la fuente emisora del sonido (por analogía: áspero, aterciopelado, metálico, etc)
Duración Tiempo de vibración Largo o corto
[editar]La altura
Véanse también: Tono (acústica) y altura (música)
Indica si el sonido es grave, agudo o medio, y viene determinada por la frecuencia fundamental de las ondas sonoras, medida en ciclos por segundo o hercios (Hz).
vibración lenta = baja frecuencia = sonido grave.
vibración rápida = alta frecuencia = sonido agudo.
Para que los humanos podamos percibir un sonido, éste debe estar comprendido entre el rango de audición de 20 y 20.000 Hz. Por debajo de este rango tenemos los infrasonidos y por encima los ultrasonidos. A esto se le denomina rango de frecuencia audible. Cuanta más edad se tiene, este rango va reduciéndose tanto en graves como en agudos.
[editar]La intensidad
Véanse también: Intensidad de sonido y sonoridad
Es la cantidad de energía acústica que contiene un sonido, es decir, lo fuerte o suave de un sonido. La intensidad viene determinada por la potencia, que a su vez está determinada por la amplitud y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil.
La intensidad del sonido se divide en intensidad física e intensidad auditiva, la primera esta determinada por la cantidad de energía que se propaga, en la unidad de tiempo, a través de la unidad de área perpendicular a la dirección en que se propaga la onda. Y la intensidad auditiva que se fundamenta en la ley psicofísica de Weber-Fechner, que establece una relación logarítmica entre la intensidad física del sonido que es captado, y la intensidad física minima audible por el oido humano.
Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB). Esta cualidad la medimos con el sonómetro y los resultados se expresan en decibelios (dB) en honor al científico e inventor Alexander Graham Bell.
En música se escriben así:
Nombre Intensidad
piano pianissimo(ppp) más suave que pianissimo
Pianissimo (pp) muy suave
Piano (p) suave
Mezzo Piano (mp) medio suave
Mezzo Forte (mf) medio fuerte
Forte (f) fuerte
Fortissimo (ff) muy fuerte
forte fortissimo (fff) más fuerte que fortissimo
[editar]El timbre
Artículo principal: Timbre (acústica)
Es la cualidad que confiere al sonido los armónicos que acompañan a la frecuencia fundamental. La voz propia de cada instrumento que distingue entre los sonidos y los ruidos.
Esta cualidad es la que permite distinguir dos sonidos, por ejemplo, entre la misma nota (tono) con igual intensidad producida por dos instrumentos musicales distintos. Se define como la calidad del sonido. Cada cuerpo sonoro vibra de una forma distinta. Las diferencias se dan no solamente por la naturaleza del cuerpo sonoro (madera, metal, piel tensada, etc.), sino también por la manera de hacerlo sonar (golpear, frotar, rascar).
Una misma nota suena distinta si la toca una flauta, un violín, una trompeta, etc. Cada instrumento tiene un timbre que lo identifica o lo diferencia de los demás. Con la voz sucede lo mismo. El sonido dado por un hombre, una mujer, un/a niño/a tienen distinto timbre. El timbre nos permitirá distinguir si la voz es áspera, dulce, ronca o aterciopelada. También influye en la variación del timbre la calidad del material que se utilice. Así pues, el sonido será claro, sordo, agradable o molesto.
[editar]La duración
Es el tiempo durante el cual se mantiene un sonido. Podemos escuchar sonidos largos, cortos, muy cortos, etc.
Los únicos instrumentos acústicos que pueden mantener los sonidos el tiempo que quieran, son los de cuerda con arco, como el violín, y los de viento (utilizando la respiración circular o continua); pero por lo general, los instrumentos de viento dependen de la capacidad pulmonar, y los de cuerda según el cambio del arco producido por el ejecutante.
[editar]Fuentes del sonido

El sonido es un tipo de ondas mecánicas longitudinales producidas por variaciones de presión del medio. Estas variaciones de presión (captadas por el oído humano) producen en el cerebro la percepción del sonido.
Existen en la naturaleza sonidos generados por diferentes fuentes de sonido y sus características de frecuencia (altura), intensidad (fuerza), forma de la onda (timbre) y envolvente (modulación) los hacen diferentes e inconfundibles, por ejemplo, el suave correr del agua por un grifo tiene las mismas características en frecuencia, timbre y envolvente que el ensordecedor correr del agua en las cataratas del Iguazú, con sus aproximadamente 100 metros de altura de caída libre, pero la intensidad (siempre medida en decibelios a un metro de distancia de la zona de choque) es mucho mayor.
De los requisitos apuntados, el de la envolvente es el más significativo, puesto que es "la variación de la intensidad durante un tiempo, generalmente el inicial, considerado", el ejemplo de la diferencia de envolventes es la clara percepción que tenemos cuando algún instrumento de cuerda raspada (violín, violoncelo) son ejecutados "normalmente" con el arco raspando las cuerdas o cuando son pulsados (pizzicato); mientras que en el primer caso el sonido tiene aproximadamente la misma intensidad durante toda su ejecución, en el segundo caso el sonido parte con una intensidad máxima (la cuerda tensa soltada por el músico) atenuándose rápidamente con el transcurso del tiempo y de una manera exponencial, de manera que la oscilación siguiente a la anterior sigue una ley de variación descendente. Entre los instrumentos que exhiben una envolvente constante tenemos primordialmente el órgano de tubos (y sus copias electrónicas), el saxofón (también de aire, como el órgano) y aquellos instrumentos que, no siendo de envolvente fija, pueden fácilmente controlar esta función, como la flauta (dulce y armónica), la tuba, el clarinete y las trompetas, pífano y silbatos, bocinas de medios de transportes (instrumentos de advertencia); entre los instrumentos de declinación exponencial tenemos todos los de percusión que forman las "baterías": bombos, platillos, redoblantes, tumbadoras (en este ramo debemos destacar los platillos, con un tiempo largo de declinación que puede ser cortado violentamente por el músico) mediante un pedal.

CUALIDADES DEL SONIDO

Como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede representarse como una suma de curvas sinusoides con un factor de amplitud, que se pueden caracterizar por las mismas magnitudes y unidades de medida que a cualquier onda de frecuencia bien definida: Longitud de onda (λ), frecuencia (f) o inversa del período (T), amplitud (que indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora) y no hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica. Y finalmente cuando se considera la superposición de diferentes ondas es importante la fase que representa el retardo relativo en la posición de una onda con respecto a otra.
Sin embargo, un sonido complejo cualquiera no está caracterizado por los parámetros anteriores, ya que en general un sonido cualquiera es una combinación de ondas sonoras que difieren en los cinco parámetros anteriores. La caracterización de un sonido arbitrariamente complejo implica analizar tanto la energía transmitida como la distribución de dicha energía entre las diversas ondas componentes, para ello resulta útil investigado.
Potencia acústica: El nivel de potencia acústica es la cantidad de energía radiada en forma de ondas por unidad de tiempo por una fuente determinada. La potencia acústica depende de la amplitud.
Espectro de frecuencias: permite conocer en qué frecuencias se transmite la mayor parte de la energía.


Artículo principal: Velocidad del sonido
El sonido tiene una velocidad de 331,5 m/s cuando: la temperatura es de 0 °C, la presión atmosférica es de 1 atm (nivel del mar) y se presenta una humedad relativa del aire de 0 % (aire seco). Aunque depende muy poco de la presión del aire.
La velocidad del sonido depende del tipo de material. Cuando el sonido se desplaza en los sólidos tiene mayor velocidad que en los líquidos, y en los líquidos es más veloz que en los gases. Esto se debe a que las partículas en los sólidos están más cercanas.

PROPAGACION DEL SONIDO

Ciertas características de los fluidos y de los sólidos influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases. En general cuanto mayor sea la compresibilidad (1/K) del medio tanto menor es la velocidad del sonido. También la densidad es un factor importante en la velocidad de propagación, en general a mayor sea la densidad (ρ), a igualdad de todo lo demás, tanto menor es la velocidad de la propagación del sonido. La velocidad del sonido se relaciona con esas magnitudes mediante:

En los gases, la temperatura influye tanto la compresibilidad como la densidad, de tal manera que el factor de importancia suele ser la temperatura misma.
Para que el sonido se transmita se necesita que las moléculas vibren en torno a sus posiciones de equilibrio.
En algunas zonas de las moléculas de aire, al vibrar se juntan (zonas de compresión) y en otras zonas se alejan (zonas de rarefacción), esta alteración de las moléculas de aire es lo que produce el sonido.
Las ondas sonoras necesitan un medio en el que propagarse, por lo que son ondas mecánicas. Se propagan en la misma dirección en la que tienen lugar las compresiones y dilataciones del medio: son ondas longitudinales.
La velocidad de propagación de las ondas sonoras depende de la distancia entre las partículas del medio; por tanto, es en general mayor en los sólidos que en los líquidos y en estos, a su vez, que en los gases.

SONIDO

El sonido, en física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.


La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.
El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios elásticos, entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o cuantitativamente.

MOVIMIENTO ONDULATORIO

Se denominará onda al proceso mediante el cual una perturbación se propaga con velocidad finita de un punto al otro del espacio sin que se produzca transporte neto de materia.

Se clasificarán las ondas según el medio en el que se propagan (vacío o en un medio material), según la dirección de vibración (transversales y longitudinales), y si son viajeras o estacionarias.

El estudio de las ondas no es fácil para el estudiante, ya que su aspecto cambia con el tiempo. Para explicar este tema, es importante no sólo la representación espacial de la onda en un instante, sino también como va evolucionando temporalmente. Hojeando las series de fotografías en el libro Física PSSC, volumen I, capítulo 6, nos damos cuenta de la importancia didáctica de estas representaciones.

Se empezará representando en diversos instantes, la función que describe la propagación sin distorsión de una perturbación cualesquiera, para estudiar posteriormente, las características esenciales de un movimiento ondulatorio armónico.

Los estudiantes deben de percibir que las velocidades de las partículas del medio varían en magnitud y dirección y no tienen un único valor como lo tiene la velocidad de propagación. Las ondas longitudinales son más difíciles de comprender ya que la velocidad de las partículas y la velocidad de propagación tiene la misma dirección.

Como ejemplo, se estudiará la propagación de las ondas transversales en una cuerda, deduciéndose la velocidad de propagación de las ondas en términos de las propiedades del material. Más que la deducción matemática y sus aproximaciones, debe de resaltarse el desplazamiento de un elemento de la cuerda y las causas en términos de fuerzas que lo producen.

Se reconocerá mediante ejemplos, que en un movimiento ondulatorio se propaga el estado del movimiento. Se obtendrá la expresión de la energía por unidad de tiempo transportada por dichas ondas, definiendo el concepto intensidad, y su interpretación en términos del producto de las energías de los osciladores por unidad de volumen y de la velocidad de propagación.

Finalmente, veremos que la propagación de una onda entre dos medios de distintas propiedades mecánicas, eléctricas, ópticas, etc, da lugar a una onda reflejada y otra transmitida. Las condiciones de continuidad de la función que describe la onda y de su derivada primera, nos pemitirán hallar las amplitudes de las ondas reflejada y trasnmitida

CALORIAS

Calorías-Alimentos: Las calorías son una unidad de medida. Al igual que para mover un coche o mantenerlo encendido se necesitan litros de gasolina, dentro del cuerpo humano necesitamos también combustible, y el consumo del combustible humano lo medimos en calorías.
Técnicamente hablando, de modo científico, se le llamó "Caloría" a la energía necesaria para calentar un litro de agua 1 grado más. Si tenemos un litro de agua a 20 grados y lo ponemos a calentar hasta los 21 grados, ese calor añadido, esa energía se le llama "1 caloría".
Por supuesto, nosotros no ingerimos gasolina, bueno, no todo el mundo lo hace, pero ya conozco algún loco que si que lo ha hecho, y la verdad, no es que se haya movido más rápido, al contrario, ha terminado quieto en una cama reposando... pero esto es otra historia.....

El combustible humano son los alimentos. Y los alimentos los podemos dividir en tres tipos de nutrientes: Que son las proteínas, los hidratos de carbono y las grasas. Todos estos nutrientes que ingerimos se almacenan en el hígado, que es el encargado de transformarlos en calorías para que podamos mantener el calor del cuerpo y para poder desplazarnos y realizar nuestras actividades cotidianas. Aquellos nutrientes que no se gasten, el hígado los almacenará en forma de grasa y los distribuirá por nuestro cuerpo en zonas que no molesten demasiado, como son el culo, las caderas, la barriga...etc.
Alimentos ricos en proteínas: Carne, pescado, marisco leche y huevos.
Podemos ver este enlace: alimentos ricos en proteínas
1 gramo de proteínas produce 4 calorías.
Alimentos ricos en hidratos de carbono: Legumbres (alubias, lentejas, garbanzos), cereales (Maíz, arroz, trigo), frutas, verduras y hortalizas.
1 gramo de hidratos de carbono produce 4 calorías.
Alimentos ricos en grasas: Mantequilla, margarina, aceite, frutos secos, cordero, cerdo, embutidos, pescado azul, productos lácteos, bollería y pastelería.
1 gramo de grasas produce 9 calorías.
Por lo tanto podemos ver que las grasas son los alimentos que más calorías almacenan por cada gramo, de ahí que se diga que las grasas engordan, y de ahí que nuestro organismo decida almacenar las calorías que no utiliza en forma de grasa.