5. Aplicaciones de las ondas sonoras

Las ondas sonoras, aparte de estimular nuestro oído, se utilizan para numerosas aplicaciones técnicas y científicas. Principalmente se hace uso de los ultrasonidos, sonidos por encima de la frecuencia límite de audición del ser humano. Entre estas aplicaciones cabe destacar las siguientes:

Imagen 29. Wikillerato Fundación Telefónica
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1) El sonar: (del inglés SONAR, acrónimo de Sound Navigation And Ranging, ‘navegación y alcance por sonido') es una técnica que usa la propagación del sonido bajo el agua para navegar, comunicarse y detectar otros buques o bancos de pesca, utilizando la reflexión de la onda de forma similar a la que ocurre con el eco . En el caso más común, un emisor dirige los ultrasonidos en el agua de mar de una frecuencia del orden de 50 000 Hz.

La distancia puede calcularse de una forma sencilla conociendo la velocidad de transmisión de este tipo de ondas en el agua del mar, que aproximadamente tiene un valor vonda ≈ 1500 m/s, según la fórmula:


En el caso de pesqueros permite localizar los bancos de peces ya que un solo pez refleja una parte inapreciable de la onda emitida por el sonar, mientras que un banco formado por varios miles de peces forma una barrera que refleja las ondas y el eco que producen es percibido por el receptor del sonar.

2) Ecografías; siguen un principio similar al del sonar, pero aplicado esta vez en medicina.


Video 3. Ryuch Creative Commons

En una ecografía el aparato, denominado ecógrafo, envía los ultrasonidos a la parte del cuerpo que queremos estudiar. Estos ultrasonidos se desplazan a distinta velocidad en función de la densidad de los tejidos (en algunos de ellos ni siquiera penetran); recogiendo el eco de estos ultrasonidos se transforma la señal recibida en una imagen. La ventaja de las ecografías respecto a otras técnicas como los rayos X es que, al ser la energía de los ultrasonidos mucho menor, no produce daños, lo que permite su aplicación tanto en ginecología como sobre otros órganos sensibles a la radiación.

Aplicando esta técnica sucesivamente con ángulos distintos pueden conseguirse imágenes tridimensionales e incluso la sensación de movimiento.

En el video puedes ver la ecografía en movimiento de un feto de once semanas.

3) Litotricia; que es el nombre técnico del proceso utilizado para romper cálculos renales y biliales mediante la energía de los ultrasonidos.

4) Otros usos médicos; como la desinfección de material quirúrgico, tratamiento local del dolor muscular o limpiezas dentales.

5) Medida de distancias; en procesos industriales en los que se precisa una tolerancia muy baja con las irregularidades y, con menor precisión, en los autofocos de las cámaras fotográficas y móviles, ajustando para que la imagen salga enfocada.

6) Medida de velocidades; como en los radares de nuestras carreteras, aprovechando el conocido como efecto Doppler que se explica en el siguiente "Para saber más".

7) En el mundo animal; los murciélagos utilizan los ultrasonidos como un sonar para volar en la oscuridad y otros animales como los delfines o las langostas se comunican mediante ultrasonidos. Las ballenas y algunas aves utilizan infrasonidos al comunicarse.

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Efecto Doppler

Imagen 30. Wikimedia Dominio público

El efecto Doppler es el cambio en la frecuencia de una onda producido por el movimiento de la fuente respecto a su observador. Este efecto se produce en aquellos casos en los que la velocidad a la que se mueve el objeto que emite las ondas es comparable a la velocidad de propagación de esas ondas. La variación de la frecuencia de un emisor móvil respecto a una fuente de sonido en movimiento viene dada por la expresión:

donde f' es la frecuencia percibida, f la frecuencia original de la onda, v la velocidad del sonido en el medio y ve la velocidad a la que se desplaza el emisor. El signo - se aplica para fuentes acercándose al observador y el + para fuentes alejándose.

Animación 8. Charly Whisky Creative Commons

En la vida cotidiana este efecto se presenta cuando escuchas la sirena de un vehículo de emergencias. Su velocidad (70 km/h) puede parecer insignificante respecto a la velocidad del sonido al nivel del mar (unos 1.235 km/h), sin embargo se trata de aproximadamente un 4% de la velocidad del sonido, fracción suficientemente grande como para provocar que se aprecie claramente el cambio del sonido de la sirena desde un tono más agudo a uno más grave, justo en el momento en que el vehículo pasa al lado del observador.

Cuando un radar de tráfico "te pilla" con exceso de velocidad, es porque mediante este efecto ha calculado tu velocidad y ha encontrado que has sobrepasado la velocidad legal. También en las inspecciones médicas tales como electrocardiogramas se hace uso del efecto Doppler.

En el ámbito científico este efecto se utiliza para la predicción del tiempo en radares Doppler y, en el caso de ondas electromagnéticas para estudiar el Universo, a partir del corrimiento hacia el rojo o el azul de la longitud de la luz emitida por las estrellas.


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Calcula la distancia a la que se encuentra un barco de un arrecife si la señal del sonar tarda 5 s en retornar.

Dato: vonda = 1500 m/s