viernes, 17 de septiembre de 2010

Resonancia, Infrasónico y Ultrasónico

Resonancia
La resonancia es un estado de operación en el que una frecuencia de excitación se encuentra cerca de una frecuencia natural de la estructura de la máquina. Una frecuencia natural es una frecuencia a la que una estructura vibrará si uno la desvía y después la suelta. Una estructura típica tendra muchas frecuencias naturales. Cuando ocurre la resonancia, los niveles de vibración que resultan pueden ser muy altos y pueden causar daños muy rápidamente.



En una máquina que produce un espectro ancho de energía de vibración, la resonancia se podrá ver en el espectro, como un pico constante aunque varie la velocidad de la máquina. El pico puede ser agúdo o puede ser ancho, dependiendo de la cantidad de amortiguación que tenga la estructura en la frecuencia en cuestión.



                          



Ejemplos de resonancias en máquinas son las llamadas frecuencias críticas de flechas rotativas,
El ángulo de fase entre la vibración de la fuente de excitación y la respuesta de la estructura siempre es de 90 grados a la frecuencia natural.
En el caso de rotores largos, como en turbinas, las frecuencias naturales se llaman "frecuencias críticas" o "velocidades críticas" y se debe cuidar que estas máquinas no operen a velocidades donde 1x o 2x corresponde a esas frecuencias críticas.

Ejemplos de resonancias en máquinas son las llamadas frecuencias críticas de flechas rotativas,
El ángulo de fase entre la vibración de la fuente de excitación y la respuesta de la estructura siempre es de 90 grados a la frecuencia natural.
En el caso de rotores largos, como en turbinas, las frecuencias naturales se llaman "frecuencias críticas" o "velocidades críticas" y se debe cuidar que estas máquinas no operen a velocidades donde 1x o 2x corresponde a esas frecuencias críticas.

Sonido Infrasónico

Un infrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por debajo del espectro audible del oído humano (aproximadamente 20 Hz).
El infrasonido es utilizado por animales grandes como el elefante para comunicarse en amplias distancias (sonidos de 100 dB SPL [Nivel de Presión de Sonido] a unos pocos kilómetros a la redonda) sin problema alguno. La clave de que estos animales puedan oír a dichas distancias es la separación de sus oídos, ya que esta es directamente proporcional a la frecuencia de onda que pueden captar (en diferencia con los animales de cabezas pequeñas). Recientemente, se ha demostrado que los elefantes 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 sensores conductores de sonidos de baja frecuencia.
EJEMPLO:
Los desastres naturales como erupciones volcánicas, terremotos y tornados producen sonidos de una intensidad comparable con el sonido que hace una bomba atómica en su explosión, con la diferencia de que al estar por debajo de los 20 Hz son inaudibles al oído humano; lo que ha permitido iniciar investigaciones vulcanologías y meteorológicas, para evitar futuros desastres.
Curiosos fenómenos ligados a los infrasonidos
Los infrasonidos pueden alcanzar largas distancias atravesando obstáculos sólidos. Pueden ser oídos por algunos animales con el oído adaptado a percibir frecuencias distintas a las del humano. Por ejemplo, los elefantes pueden oir 15 Hz a 2 km de distancia, también tigres y ballenas usarían infrasonidos para comunicarse.
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 provocan infrasonidos (emisión otacústica espontánea).
Se considera que los infrasonidos aunque no son conscientemente perceptibles pueden provocar estados de ansiedas, tristeza, temblores en ocasiones por imperceptibles desplazamientos de aire.Por ejemplo, ondas de elevado volumen pero comprendidas entre los 0,5 y 10 Hz, son suficientes para hacer vibrar al vestíbulo (parte del laberinto auricular, en el oído interno.
Sonido Ultrasónico
Los ultrasónicos son los que su frecuencia es superior a la capacidad del oido humano (sobre los 20.000 Hz)

Una de las principales aplicaciones de los ultrasonidos es la que tiene que ver con los sensores para guiado y sondeo. Aquí es donde entra en juego el tema de acústica submarina, aplicado en el sondeo del fondo del mar, navegación de submarinos, detección de bancos de pescado, etc.

Este uso de los ultrasonidos a modo de radar es utilizado por animales, concretamente por los murciélagos, cuyo sentido del oído está muy desarrollado, llegando incluso a escuchar frecuencias cercanas a los 100 KHz.
La utilización de los ultrasonidos en la industria es variada. Podemos encontrar detectores de defectos en piezas metálicas, medición de espesor de las mismas, apertura automática de puertas, etc.
Quizá una de las aplicaciones más importantes en este sentido sea la soldadura de plásticos por ultrasonidos. Ventajas hay muchas: no es necesario un precalentamiento, es muy rápido, no genera contaminantes.

6 comentarios:

  1. Buen blog el de mis compañeros esta bien la informacion y atractivo el diseño.

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  2. a mi se me hace mucha informacion en lugar de poner algo mas comprensibles y corto en las definiciones, pero en la creatividad muy bien

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  3. exelente diseño en la pagina ademas de demaciada informacion le falto sintetisar un poco toda la informacion que metieron pero lo demas muy bien

    Michel Izaguirre

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  4. buen diseño y la informacion es buena pero es mucha poco didactica

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