Retrasos por distancia

De musiki
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Plantilla:Refracción
Definición breve: Debido a que el sonido viaja mucho más lento que la luz, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Es por ello que podemos contar los segundos entre el relámpago y su trueno para estimar la distancia.
Tema: Propagación
Subtema: Física
Gráficos
Ligthning.png
LightningStrike.jpg
Ejemplo sonoro:


Debido a que el sonido viaja a 343 m/s y la luz a 300.000 Km/s, a menudo podemos ver eventos distantes antes de escucharlos. Como por ejemplo:


Fuegos artificiales:

"Cuando se lanzan fuegos artificiales y explotan, primero se ven los brillantes colores resultantes y más tarde se oye el sonido"


Un rayo:

"El relámpago es casi instantáneo, apenas dura unas milésimas de segundo y llega a nuestros ojos como un fogonazo de luz que ilumina, a la vez, todo el camino del rayo. El trueno también se genera al mismo tiempo a lo largo de todo el recorrido pero comienza a propagarse mucho más lentamente. Dado que la velocidad del sonido es de 340 metros por segundo, el trueno generado en zonas más cercanas llega primero a nosotros mientras el que se crea en las regiones más alejadas va llegando con uno, dos, tres, o más segundos de retraso. Si el rayo cae a tierra en un lugar situado a un kilómetro de nosotros, los primeros sonidos del trueno llegarán con tres segundos de retraso respecto al relámpago, y si el rayo ha tenido un recorrido de 2 kilómetros desde la nube, el trueno generado por los distintos puntos del camino irán llagando cada vez más tarde y terminará cuando llegue el procedente de la parte más alta, alrededor de 6 segundos después. Además, se suelen producir reflexiones del sonido en la tierra y en las nubes y esas reflexiones del sonido generan ecos que contribuyen a prolongar el estruendo. Ésta es la razón por la que el retumbar del trueno dura mucho más que el relámpago."

Thunder and lightning.jpg


Campo sonoro directo

El campo sonoro directo es el que se transmite directamente de la fuente al punto de observación y no considera reflexiones de sonido en las superficies del recinto por lo que es independiente del mismo.

El nivel de presión sonora de campo directo tiene el mismo valor a una distancia determinada que el que tendría al aire libre alejado de cualquier superficie reflectante.

La expresión simplificada que determina el nivel de presión sonora de campo directo para una fuente de potencia [math]L_{W}[/math] con radiación omnidireccional a una distancia d, es:

[math]L_{PD}= L_{W} -20Logd -11[/math]


Atenuación por distancia

En campo libre y lejano y para una fuente sonora puntual con propagación esférica se cumple que el nivel de presión sonora decae a razón de 6 dB cada vez que se dobla la distancia entre la fuente y el receptor, lo que se representa en la siguiente ecuación:

[math]L_{P1} -L_{P2}= 20Log(d_{2}/d_{1})[/math]


[math]L_{P1}[/math] nivel de presión en un punto dado cercano a la fuente.

[math]L_{P2}[/math] nivel de presión en otro punto.

[math]d_{2}[/math] distancia del punto 2 a la fuente de ruido.

[math]d_{1}[/math] distancia del punto 1 a la fuente de ruido.


Esta relación es válida en campo libre, donde no existen reflexiones. En el caso de recintos, esta relación sigue siendo válida, pero además debe añadirse la componente de campo reverberante. Si la fuente sonora es lineal (ejemplo: autopista) y en campo libre la propagación es cilíndrica, la reducción es de 3 dB por cada duplicación de la distancia.


Pyronale 2013

En la presentación Pyronale del año 2013, puede notarse claramente el retraso del sonido por la distancia que se produce con los fuegos artificiales, donde primero se ve la explosión y después se escucha el sonido.

Ejemplo Sonoro

En el siguiente video se puede observar que un rayo aparece y recién después de unos 30 segundos se puede escuchar el trueno como un rumor lejano. La secuencia fue situada en Tacna, una ciudad del sur de Perú.

Referencias