APLICACIÓN DE LAS ONDAS EN EL CUERPO HUMANO Y EN LA TECNOLOGÍA ACTUAL

Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ciencias Médicas

Unidad Didáctica: Física

APLICACIÓN DE LAS ONDAS EN EL CUERPO HUMANO Y EN LA TECNOLOGÍA ACTUAL

Mario Ramiro Archila Hernández (3pts) Carne: 201021563 Grupo 121

Marco Andrés Meléndez Herrera (3pts) Carne: 201010220 Grupo 121

Jackeline Jeaneth Cifuentes Alarcón(3pts) Carne: 201010278 Grupo 121

Guatemala 2 de Agosto de 2010

INTRODUCCIÓN

La presente investigación es una recolección de información con respecto al tema de ondas aplicadas a la medicina, la cual tiene como objeto el explicar la aplicación física que dicho tema tiene en el campo de la medicina y las técnicas y tecnologías en las cuales se ha aplicado esta ciencia que ayuda a la práctica de la medicina.

Como primer punto se da un breve resumen en el cual se da una explicación de lo que son las ondas y como y porque están conformadas, describiendo tanto a las ondas mecánicas como a las ondas magnéticas dando sus respectivas fórmulas para dar a entender de qué forma se calculan la percepción de ambos tipos de ondas; para así darles aplicación y técnicas para la medicina.

Dentro de la medicina las ondas se aplican por medio de herramientas importantes para el médico como lo es el reconocido estetoscopio el cual viene desarrollándose junto con los avances de la tecnología; el ultrasonido otra herramienta muy importante para los diagnósticos exactos y necesarios; y se hace mención también de algunos tratamientos para el alivio de algunos males como el tratamiento de dolores reumatoides con tratamiento por medio de microondas.

La forma en que se explica el desarrollo de la nueva tecnología para la aplicación de la física en la medicina se hace mención de la forma en que una onda funciona en el cuerpo humano aclarándose que las ondas son fenómenos derivados de la energía cinética la cual al pasar por el cuerpo humano y las diferentes masas que el cuerpo humano comprende disminuye debido a la fricción que dichas ondas que representan una forma de energía van disminuyendo y por tanto disminuye la frecuencia y la intensidad hasta que es totalmente inaudible por lo que se utiliza la tecnología para convertir el sonido en ondas magnéticas y de esta forma sean visuales por medio de monitores.

OBJETIVOS

• GENERAL

Analizar la relación y la aplicación que se le puede dar al tema de las ondas en las ciencias médicas.

• ESPECÍFICO

Comprender de qué forma el estudio del cálculo de las ondas en la física ayuda para el progreso de la tecnología y la buena práctica y mejor aplicación de la medicina.

APLICACIÓN DE LAS ONDAS EN EL CUERPO HUMANO Y EN LA TECNOLOGÍA ACTUAL

Si consideramos un conjunto de partículas, el movimiento de una partícula está influido por el movimiento de las demás. Un caso importante de este tipo de fenómenos es el movimiento ondulatorio.

En general, las ondas se clasifican en dos tipos: ondas mecánicas que son movimientos oscilatorios de partículas materiales como las ondas de agua, el sonido, etc., y ondas electromagnéticas que son movimientos oscilatorios del campo electromagnético como las ondas de radio, de TV, de luz, calor, rayos X, etcétera.

Una onda se caracteriza por su periodo y su longitud. El periodo t es el tiempo que tarda en realizar una oscilación completa, mientras que la longitud de onda l es la distancia que recorre en un periodo, y tiene unidades de distancia.

La frecuencia n está relacionada con el periodo por medio de la ecuación:

La frecuencia es el número de oscilaciones que ocurren en la unidad de tiempo. En la que la letra griega ԏ tau representa el tiempo.

Como el período se mide en segundos, la frecuencia se mide en esta unidad se llama Hertz (Hz), y se expresa de la siguiente manera:

La velocidad de una onda viajando está dada por:

En donde la letra griega Lambda λ es la distancia entre un pico y otro de una onda.

Las ondas se llaman transversales cuando el movimiento oscilatorio se lleva a cabo en el plano perpendicular a la dirección de propagación de la onda, mientras que se llaman ondas longitudinales si la oscilación se realiza en la dirección de propagación.

Una onda sonora es una perturbación que se lleva a cabo en un gas, líquido o sólido (en el vacío no existe el sonido) y que viaja alejándose de la fuente que la genera con una velocidad definida que depende del medio en el que está viajando.

Las vibraciones provocan incrementos locales de presión respecto a la presión atmosférica llamados compresiones, y decrementos locales llamados rarefacciones; los cambios de presión ocurren en la misma dirección en la que viaja la onda, pueden verse como cambios de densidad y como el desplazamiento de los átomos y moléculas de sus posiciones de equilibrio.

El rango de frecuencias del sonido audible es de 20 Hz a 25 000 Hz, cuando la frecuencia es mayor que los 25 000 Hz, se le define como ultrasonido.

La energía es transportada por la onda como energía potencial y cinética. La intensidad I de una onda sonora es la energía que pasa en un segundo en un área de 1 m², en otras palabras, es la cantidad de watts que pasan por metro cuadrado. El oído humano tiene una tolerancia limitada para la intensidad del sonido, la cual depende de la frecuencia de la onda.

La unidad de intensidad es el bel, pero ésta resulta ser muy grande, así, comúnmente se usa el decibel (dB) que es la décima parte del bel. La máxima intensidad que el oído puede tolerar sin dolor es de aproximadamente 120 dB.

Cuando una onda sonora golpea el cuerpo, una parte de ella se refleja y otra se trasmite en el cuerpo. La razón de la presión reflejada R respecto a la incidente A0 depende de las impedancias acústicas de los dos medios Z1 y Z2; la impedancia acústica podemos entenderla como la capacidad que tiene el cuerpo para impedir el paso de energía a través de él. La razón de R a A0 es:

Mientras que la razón de la amplitud de la presión trasmitida T al incidente A0 es:

Estas ecuaciones son válidas

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