UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE FÍSICA RUIDO Docente: Ing. Fecha: Horario: Cochabamba – Bolivia RUIDO 1.-Objetivos ο· ο· Analizar el nivel sonoro en función del tiempo en un ambiente del campus universitario de la UMSS. Determinar el nivel sonoro equivalente para un periodo de tiempo. 2.-Resumen teórico El sonido es una sensación percibida por el oído humano, producido por rápidas variaciones de la presión del aire. Las vibraciones producidas por objetos, se transmiten a las moléculas del aire. La velocidad del sonido depende del medio de propagación: en el aire es aproximadamente 340 m/s; en el agua 1500m/s; y en el acero 5000 m/s. El ruido se define como sonido indeseado o desagradable, puede producir daños audible temporales o permanentes. Los daños pueden ser inmediatos o en un periodo prolongado, dependerá de la intensidad del ruido y del tiempo de exposición. Se debe diferenciar entre el nivel de intensidad sonora L (sensación percibida por el oído) y la intensidad sonora I de la fuente que produce el sonido. El nivel de intensidad sonora percibida por el oído humano no es proporcional a la variación de la intensidad sonora de la fuente, sino que es proporcional al logaritmo de la intensidad sonora de la fuente que lo provoca, πΏ = 10 log πΌ πΌπ Donde I es la intensidad sonora de la fuente, I o es la intensidad sonora de la frecuencia. π€ La intensidad mínima que el humano puede percibir es de πΌ = πΌπ = 10−12 [π2 ] y la intensidad máxima es de 1 [w/m2] Se requiere conocer el nivel equivalente del nivel sonoro Leq, que expresa el nivel de energía acústica media durante un intervalo de tiempo t, que es igual a la energía del ruido variable en ese intervalo de tiempo. Se obtiene la siguiente expresión: π πΏππ πΏπ 1 = 10 log[ ∑ 1010 ] π π=1 Donde Li es el valor medido por el sonómetro. 3.-Materiales y procedimiento experimental ο οΆ οΆ οΆ οΆ Sonómetro Escoger el ambiente para realizar el registro de datos. Utilizar el sonómetro descargado para móviles. Registrar los datos del sonómetro cada 10 segundo transcurridos, Tomar las muestras de un intervalo aproximado de 30 minutos. 4.-Registro de datos y cálculos Fecha del registro de datos: jueves 16 de noviembre del 2017 Hora de registro: 3:00 pm (Biblioteca de la FCyT). Tabla de datos del registro del sonómetro Valores X Valores Y 10 63 20 64 30 61 40 61 50 59 60 61 70 65 80 60 90 59 100 61 110 61 120 60 130 57 140 58 150 63 160 64 170 62 180 59 190 64 200 70 210 55 220 58 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 62 58 64 60 60 64 61 59 63 58 62 60 57 65 58 61 65 62 58 60 62 60 64 63 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 76 61 64 58 57 58 58 57 56 63 60 61 62 68 59 58 59 62 58 58 61 59 67 60 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 59 61 60 63 64 59 65 62 62 59 59 62 63 61 63 60 61 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 1000 1010 1020 1030 1040 65 60 62 58 61 58 57 62 61 54 55 63 61 60 63 62 60 1050 1060 1070 1080 1090 1100 1110 1120 1130 1140 1150 1160 1170 1180 1190 1200 Grafico de la intensidad en funcion del tiempo 80 78 76 74 72 70 68 66 64 62 60 58 56 54 52 50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 95010001050110011501200 57 59 61 61 62 59 59 60 59 62 61 63 60 63 59 62 Fecha de registro: 16 noviembre de 2017 Lugar de registro: Biblioteca de la Facultad de Ciencias y Tecnología Duración del registro de datos: 25 minutos Intervalo de tiempos: Cada 10 segundos se registraban los datos. Numero de datos: Se registraron 120 datos. Nivel Sonoro equivalente: π πΏππ πΏπ 1 = 10 log[ ∑ 1010 ] = 60.75 [ππ΅] π π=1 5.- Conclusiones ο Se analizó correctamente el nivel sonoro en la biblioteca, aunque bastante elevado tomando en cuenta el lugar que es. 6.- Cuestionario 1.- ¿Qué intensidad I, corresponde al umbral del dolor, el cual es de 120 dB? La intensidad máxima es de 1 [w/m2], la cual ya se la considera el umbral del dolor πΌ según la formula πΏ = 10 log πΌ π 2.- Un instrumento musical tiene una intensidad de I= 10-5 [w/m2], si e duplica la intensidad, añadiendo otro instrumento musical de la misma intensidad ¿el nivel de intensidad sonora se duplicara? Caso contrario, ¿Cuál sería el nivel de intensidad sonora? El nivel sonoro no se duplica, a continuación hallamos los valores reales: Para una intensidad de 10-5 [w/m2] 10−5 πΏ = 10 log [ −12 ] = 70[ππ΅] 10 Si duplicamos la intensidad obtendremos: 2 ∗ 10−5 πΏ = 10 log [ ] = 73.01[ππ΅] 10−12 3.- Cuatro fuentes sonoras producen niveles de intensidad sonoras de 68, 77, 81 y 85 dB por separado. Al generarse los sonidos simultáneamente las intensidades de las fuentes se suman ya que las fases relativas a las ondas producidas varían aleatoriamente y por tanto no se producen fenómenos de interferencia. ¿Cuál será el nivel de intensidad sonora cuando las cuatro fuentes actúen simultáneamente? πΏ1 = 68 [ππ΅] πΏ2 = 77[ππ΅] πΏ3 = 81 [ππ΅] πΏ4 = 85[ππ΅] πΏ1 πΌ1 = 10(10+log πΌπ ) = 6.31 π₯ 10−6 πΏ2 πΌ2 = 10(10+log πΌπ ) = 5.01 π₯ 10−5 πΏ3 πΌ3 = 10(10+log πΌπ ) = 125.89 π₯ 10−4 πΏ4 πΌ4 = 10(10+log πΌπ ) = 316.23 π₯ 10−6 πΌπ = πΌ1 + πΌ2 + πΌ3 + πΌ4 = (6.31 π₯ 10−6 ) + (5.01 π₯ 10−5 ) + (125.89 π₯ 10−4 ) + (316.23 π₯ 10−6 ) πΌπ = 498.53 π₯ 10−6 [ππ΅]
