Articulo de referencia

Rayl

Un rayl [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] (símbolo Rayl [ 5 ] [ 6 ] ) es una de dos unidades de impedancia acústica específica e impedancia acústica característica ; una es una unidad MKS...

Un rayl [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] (símbolo Rayl [ 5 ] [ 6 ] ) es una de dos unidades de impedancia acústica específica e impedancia acústica característica ; una es una unidad MKS y la otra una unidad CGS . Estas tienen las mismas dimensiones que el momento por volumen.

Las unidades reciben su nombre de John William Strutt, tercer barón Rayleigh . [ 7 ] No deben confundirse con la unidad de flujo de fotones , el rayleigh .

Explicación

impedancia acústica específica

Cuando las ondas sonoras atraviesan una sustancia física, la presión que ejercen provoca el movimiento de las partículas de dicha sustancia. La impedancia específica del sonido es la relación entre la presión sonora y la velocidad de las partículas que produce.

La impedancia acústica específica se define como: [ 6 ]

Z_(r,ω)=pag_(r,ω)v_(r,ω){\displaystyle {{\underline {Z}}(\mathbf {r} ,\omega )={\frac {{\underline {p}}(\mathbf {r} ,\omega )}{{\underline {v}}(\mathbf {r} ,\omega )}}}}

dóndeZ_,pag_{\displaystyle {\underline {Z}},{\underline {p}}}yv_{\displaystyle {\underline {v}}}son los fasores de impedancia acústica específica, presión y velocidad de partículas ,r{\displaystyle \mathbf {r} }es la posición yω{\displaystyle \omega }es la frecuencia.

Impedancia acústica característica

El rayol también se utiliza para la impedancia característica (acústica) de un medio, que es una propiedad inherente del mismo: [ 6 ]

Z0=ρ0do0{\displaystyle {Z_{0}=\rho _ {0}c_ {0}}}

Aquí,Z0{\displaystyle {Z_{0}}}es la impedancia característica, yρ0{\displaystyle {\rho _{0}}}ydo0{\displaystyle {c_{0}}}son la densidad y la velocidad del sonido en el medio no perturbado (es decir, cuando no hay ondas sonoras viajando en él).

En un medio viscoso, habrá una diferencia de fase entre la presión y la velocidad, por lo que la impedancia acústica específicaZ_{\displaystyle {\underline {Z}}}será diferente de la impedancia acústica característicaZ0{\displaystyle {Z_{0}}}.

Unidades MKS y CGS

En esta sección se utilizan subíndices para distinguir unidades con el mismo nombre. Los textos suelen referirse a "el MKS rayl" para mayor claridad.

La unidad MKS de impedancia acústica específica es el pascal - segundo por metro , [ 7 ] y a menudo se denomina rayl (MKS: 1  Rayl = 1  Pa·s·m −1 ).

La unidad MKS y la unidad CGS tienen, curiosamente, el mismo nombre, pero no representan la misma cantidad (o unidad):

  • Como unidad MKS, un rayl equivale a un pascal - segundo por metro (Pa·s·m⁻¹ ) , o equivalentemente a un newton -segundo por metro cúbico (N·s·m⁻³ ) . Expresado en unidades base del SI , es decir, kg· s⁻¹ · m⁻² : [ 6 ]
    1  Rayl MKS = 1  N⋅s/m 3 = 1  Pa⋅s/m = 1  kg/(s⋅m 2 )
  • Como unidad CGS, un rayl equivale a un barie - segundo por centímetro (ba·s·cm⁻¹ ) , o equivalentemente a una dina -segundo por centímetro cúbico (dyn·s·cm⁻³ ) . Expresado en unidades base CGS, es decir, g· s⁻¹ · cm⁻² :
    1  Rayl CGS = 1  dyn⋅s/cm 3 = 1  ba⋅s/cm = 1  g/(s⋅cm 2 )
  • La unidad de medida CGS es diez veces mayor que la unidad de medida MKS:
    1  Rayl CGS = 10  Rayl MKS

Referencias

Citas
Fuentes
  • Ainslie, MA (2010), Principios del modelado del rendimiento del sonar , Springer
  • Angelsen, Bjørn (2000). Imágenes por ultrasonido . vol.  I. Trondheim, Noruega: Emantec. ISBN 82-995811-0-9.
  • Beranek, LL (1986), Acústica , Instituto Americano de Física
  • Cobbold, Richard SC (2007). Fundamentos del ultrasonido biomédico . Nueva York: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-516831-0.
  • Kinsler, LE; Frey, AR (1962), Fundamentos de acústica (2.ª  ed.), Wiley
  • Kinsler, LE; Frey, AR; Coppens, AB; Sanders, JV (2000), Fundamentos de acústica (4.ª  ed.), Nueva York: John Wiley & Sons, Inc.
  • Morfey, CL (2000), Diccionario de acústica , Academic Press
  • Rossing, TD (2007), Manual de acústica de Springer , Springer, pág.  60
  • Diccionario de unidades de medida en física
  • Una discusión sobre la historia y la ambigüedad del rayl