Longitud, superficie, volumen. Velocidad, frecuencia, aceleración.

Longitud, superficie, volumen:

- La unidad de longitud del SI es el metro.  Otras unidades de medida utilizadas durante muchos años son:

Física, unidades de medida, longitud, superficie, volumen

Las unidades de longitud británicas y norteamericanas son:

Física, unidades de longitud británicas y norteamericanas

- La unidad del SI para la superficie es el metro cuadrado (m ∙ m = m2) y para el volumen el metro cúbico (m ∙ m ∙ m = m3).

Para convertir estos valores en fracciones o potencias con los correspondientes prefijos (tab. 2) hay que darse cuenta de que:

- Una unidad muy utilizada para el volumen, sobre todo en el caso de los líquidos y los gases, es el litro * (l):

Las unidades de volumen americanas y británicas son:

Tabla 1: Algunas de las unidades del SI derivadas de las unidades básicas del SI, m, kg, s y A.

Física - Unidades del SI derivadas de unidades básicas del SI

Tabla 2.  Prefijos para las fracciones y potencia de las unidades:

 Física, Prefijos para fracciones y potencias de las unidades 

Velocidad, frecuencia, aceleración:

- La velocidad es la longitud recorrida por unidad de tiempo y se mide en m s-1. En el caso de los líquidos, además de la denominada velocidad lineal se utiliza el concepto de “velocidad de volumen" o “velocidad de flujo”, que corresponde al flujo de volumen por unidad de tiempo medida en 1 ∙ s-1 o m3 ∙ s-1.

- El término frecuencia alude a las veces que se produce un fenómeno (latido, movimientos respiratorios, etc.) por unidad de tiempo.  Las unidades del SI son s-1, también denominadas hercios (Hz).  También se emplea con frecuencia la unidad min-1, que equivale a:

min-1 = 1/60 Hz = 0.0167 Hz

- El término aceleración indica los cambios de velocidad por unidad de tiempo y se mide en:

m ∙ s-1 ∙ s-1 = m ∙ s-2

Una aceleración de valores negativos también se denomina retraso.  La velocidad con la que acelera un vehículo y la facilidad para frenarlo se miden ambas en m ∙ s-2.

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- Analizaremos aquí la utilización de los ultrasonidos por su capacidad de liberar en los tejidos.  Se denomina ultrasonido a las vibraciones mecánicas propagadas en los medios elásticos que tienen una frecuencia mayor al límite audible (20.000 c/s).

- El sonido, onda mecánica transmitida por vía aérea, hace vibrar la membrana timpánica. Este movimiento oscilatorio se transmite a la ventana oval por la cadena ósea situada en el oído medio.

- La palanca formada por los huesillos aumenta la fuerza del movimiento transmitido al tímpano en un 30%.

La audiometría consiste en la determinación de los umbrales de sensibilidad auditiva de un individuo para las distintas frecuencias (espectro audible). Para ello se considera un sonido como cero decibel cuando tiene la intensidad del mínimo audible para la mayoría de la población a 1000 c/s (10-12 Watt/m2).

Las intensidades que puede captar el oído humano varían entre I0-12 W/m2 y 1 W/m2 (un factor enorme de 1012). El oído humano percibe la intensidad de un sonido como una sensación subjetiva de sonoridad. Sin embargo, si la intensidad se duplica, la sonoridad no se incrementa por un factor de 2. Experimentos realizados por vez primera por A. G. Bell mostraron que para duplicar la sonoridad, la intensidad del sonido debe aumentarse aproximadamente en un factor de 10.

La intensidad del sonido audible va desde aquel que produce sobre la membrana del tímpano una presión de 2.10-5 Newton/m2 (sonido mínimo audible; I = 10-12 Watt/m2) hasta el que produce presiones de 28 Newton/m2 (sonido máximo tolerable; I = 102 Watt/m2) (ver cuadro sgte).

- La distancia a la que se puede oír un sonido depende de su intensidad, que es el flujo medio de energía por unidad de área perpendicular a la dirección de propagación.

- La amplitud de una onda de sonido es el grado de movimiento de las moléculas de aire en la onda, que corresponde a la intensidad del enrarecimiento y compresión que la acompañan.  Cuanto mayor es la amplitud de la onda, más intensamente golpean las moléculas el tímpano y más fuerte es el sonido percibido, (ver Figura 6.3.).