Cálculo de la intensidad sonora transmitida al pasar por un obstáculo (Pared)_Parte(II)

over 1 year ago

Saludos de nuevo mis queridos amigos espero que se encuentren todos muy bien, es importante que sigamos conectados con el maravilloso fenómeno del sonido y con aquellos intrínsecos fenómenos que se desarrollan cuando dichas ondas sonoras se trasladan de un espacio-tiempo a otro, esta característica la percibimos a cada momento en cualquier lugar donde nos encontremos, es que sin duda, el sonido forma parte esencial de nuestra existencia, y esto lo hemos ido demostrando en cada una de las anteriores entregas.

A partir del anterior artículo link comenzamos a relacionarnos con el intrínseco fenómeno de la absorción y transmisión de ondas sonoras, de estos fenómenos somos testigos audible a cada instante cuando se generan sonidos a nuestro alrededor, y dichas ondas mecánicas llegan a nuestros sistemas auditivos sin importar los obstáculos que se encuentren en su camino, por supuesto, siempre y cuando dichos obstáculos no los reflejen o absorban por completo.

Otra de las características que deben cumplir estas ondas sonoras es que para que podamos percibirlos tienen que pertenecer al rango o espectro audible para nuestros oídos, de lo contrario, serían infra o ultrasonidos y, estos se encuentran fuera de nuestra capacidad auditiva, sabemos que como seres humanos tratamos en lo posible de buscar tranquilidad en nuestros hogares, sin dejar de señalar que muchas veces a través de la generación de sonidos armoniosos naturales o artificiales (como la música), podemos tranquilizar nuestra mente y cuerpo.

Existen ocasiones donde la moderación de convivencia se ve afectada por el abuso de algunas personas al querer imponer ciertas piezas musicales a muy altas frecuencias, y esto, puede llegar a perturbar la sana armonía familiar y social, sin embargo, la ciencia nos a porta en todo momento cualquier solución gracias a sus análisis bien fundamentados sobre los distintos fenómenos naturales, entre ellos, el del sonido y sus intrínsecos fenómenos como el de la absorción y transmisión.

Por lo tanto, seguiremos profundizando sobre estos fenómenos del sonido al propagarse, esto lo haremos analizando otro ejemplo práctico o cotidiano vinculado con el ejercicio del anterior artículo, así que a continuación les comparto el siguiente enunciado:

Ejercicio

En el anterior planteamiento una persona decide construir una pared dotada de mayores características de absorción acústica, y todo esto con la finalidad de reducir el porcentaje de transmisión del sonido desde la casa de uno de sus vecinos hacia su hogar, sin embargo, dicha pared solo logro absorber un 21,7 % del sonido emitido desde la casa de su vecino, transmitiéndose un 78,3 % hacia su hogar.

Por tales razones, esta persona vuelve a consultar al especialista acústico con la finalidad de aumentar la capacidad de absorción de dicha pared, tomando en cuenta el mismo material para la fabricación de esa pared, cuyo coeficiente de absorción es de 0,7 m-1, e intensidad del sonido 7 W/m2, por lo tanto, esta persona le planteo las siguientes interrogantes:

a.-¿Cuánto tendría que tener la pared de grosor (x) para que la misma pueda absorber el 60 % de la intensidad del sonido emitido?

b.-¿Cuál sería el valor de la intensidad y el porcentaje del sonido transmitido al pasar la pared?

Solución

Datos:

α = 0,7 m-1 (Coeficiente de absorción).
x = ? (Grosor de la pared).
Ie = 7 W/m2 (Intensidad sonora de entrada).
It = ? (Intensidad sonora transmitida).
% It = ? (Porcentaje de la intensidad sonora transmitida).

a.- Comencemos a dar respuesta a nuestra primera interrogante, como de costumbre analicemos los datos que tenemos para buscar la fórmula que más se adapte a nuestros requerimientos, por lo tanto, implementaremos la siguiente fórmula.

Es importante expresar que la intensidad transmitida seria de un 40%, es decir, 40/100 x Ie, por lo tanto, la variable (It) podríamos sustituirla por:

De esta manera tenemos la fórmula con la cual iniciamos a dar solución a nuestra primera pregunta, como podrán observar a continuación:

De esta manera calculamos el valor del grosor necesario para que la pared (según características antes señalada) pueda absorber el 60 % de la intensidad del sonido emitido al momento de pasar de un lugar a otro.

b.- Una vez que hemos calculado el valor del grosor (x) requerido de la pared en nuestra primera interrogante, pasamos a responder la siguiente pregunta relacionada al valor de la intensidad de la transmisión del sonido hacia la otra casa.

Ahora nos falta verificar si con este posible grosor de pared (1,31 m) se puede absorber el porcentaje pedido, ya poseemos el valor de la intensidad del sonido transmitido hacia la otra cara de la pared, por lo tanto, nos toca comprobar si este valor realmente corresponde al 40 % de transmisión y en consecuencia al 60 % de absorción de dicho sonido.

Con este resultado pudimos comprobar que efectivamente la transmisión de la intensidad del sonido corresponde al 40 % solicitado ya que solo paso una intensidad de sonido de 2,8 W/m2 de los 7 W/m2 emitidos, por lo tanto, la absorción fue del 60 %.

Análisis de los resultados

Luego de percibir una elevada transmisión de la intensidad del sonido con el grosor de la pared de 0,35 m, la persona afectada decide consultar y solicitar cuales serian los datos o valores necesarios para reducir la transmisión de intensidad del sonido, por lo tanto, para reducir dicha transmisión y aumentar la absorción de este sonido emitido, la pared debe poseer un grosor de 1,31 m, y de esta manera se podrá cumplir con sus requerimientos.

Sin embargo, el especialista en acústica le recomienda analizar otros materiales que ofrezcan mejores coeficientes de absorción con la finalidad de obtener el mismo porcentaje de absorción, pero, con mucho menos grosor, de todas maneras, bajo estas condiciones presentadas es posible brindarle a esa persona una enorme tranquilidad en relación a la cantidad de la intensidad del sonido transmitido a su casa, y así poder disfrutar de sus actividades en casa, más adelante sería necesario analizar otros planteamientos teniendo en cuenta la variación de otras variables como el coeficiente de absorción.

Hasta otra oportunidad mis queridos amigos.