Aspectos en la Fisica
FÍSICA
ONDAS
Una onda es una perturbación que avanza o que se propaga en un medio material o incluso en el vacío. Cuando estas ondas necesitan de un medio material, se llaman ondas mecánicas. Las únicas ondas que pueden propagarse en el vacío son las ondas electromagnéticas.
El sonido es un tipo de onda mecánica que se propaga únicamente en presencia de un medio material.
Un cuerpo al vibrar imprime un movimiento de vaivén (oscilación) a las moléculas de aire que lo rodean, haciendo que la presión del aire se eleve y descienda alternativamente. Estos cambios de presión se transmiten por colisión entre las moléculas de aire y la onda sonora es capaz de desplazarse hasta nuestros oídos. Las partes de la onda en que la presión aumenta (las moléculas se juntan) se llaman compresiones y aquellas en que la presión disminuye (las moléculas se alejan) se llaman enrarecimientos.
Según la dirección de propagación, clasificamos las ondas en dos tipos:
Ondas Longitudinales:
Es cuando la vibración de la onda es paralela a la dirección de propagación de la propia onda. Estas ondas se deben a las sucesivas compresiones y enrarecimientos del medio, de este tipo son las ondas sonoras. Un resorte que se comprime y estira también da lugar a una onda longitudinal.
El sonido se transmite en el aire mediante ondas longitudinales.
Otro ejemplo de onda longitudinal es aquella que se produce cuando se deja caer una piedra en un estanque de agua, Se origina una perturbación que se propaga en círculos concéntricos que, al cabo del tiempo, se extienden a todas las partes del estanque.
Ondas Transversales:
Donde la vibración es perpendicular a la dirección de la onda. Las ondas transversales se caracterizan por tener montes y valles. Por ejemplo, las ondas que se forman sobre la superficie del agua al arrojar una piedra o como en el caso de una onda que se propaga a lo largo de una cuerda tensa a la que se le sacude por uno de sus extremos.
Características generales o elementos de las ondas
Tren de ondas: Todas las ondas al moverse lo hacen una tras otra como si fuera un tren de donde se coloca un vagón tras otro.
Nodo: Es el punto donde la onda cruza la línea de equilibrio.
Elongación: Es la distancia entre cualquier punto de onda y su posición de equilibrio.
Cresta, monte o pico: es el punto más alto de una onda
Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Periodo: Tiempo que tarda en efectuarse una onda o vibracion completa, se mide en segundos o s/ciclo se representa con una T mayúscula.
Notemos que el periodo (T) es igual al recíproco de la frecuencia (f) y viceversa.
Amplitud (A): Es la máxima separación de la onda o vibración desde su punto de equilibrio.
La longitud de onda (λ): es la distancia entre dos máximos o compresiones consecutivos de la onda. En las ondas transversales la longitud de onda corresponde a la distancia entre dos montes o valles, y en las ondas longitudinales a la distancia entre dos compresiones contiguas. También podemos decir que es la distancia que ocupa una onda completa, se indica con la letra griega lambda (Λ) y se mide en metros. A la parte superior de la onda se le llama cresta y a la inferior se le llama valle.
Tomaremos como ejemplo ilustrativo una onda transversal.
Frecuencia: Es el número de ondas producidas por segundo. La frecuencia se indica con la letra f minúscula. Se mide en ciclos/ segundo o hertz (Hz). Coincide con el número de oscilaciones por segundo que realiza un punto al ser alcanzado por las ondas.
Las dos magnitudes anteriores, longitud y frecuencia, se relacionan entre sí para calcular la velocidad de propagación de una onda.
Velocidad de propagación: Es la relación que existe entre un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en recorrerlo.
Se indica con la letra V y es igual al producto de la frecuencia (f) por la longitud de onda (λ).
Matemáticamente se expresa así:
Por lo tanto
Fórmula que nos indica que la longitud de onda λ y la frecuencia f son dos magnitudes inversamente proporcionales, es decir que cuanto mayor es un tanto menor es la otra.
Tomado de: https://www.profesorenlinea.cl/fisica/SonidoOndas.htm
VIBRACIONES
Las vibraciones son oscilaciones de un cuerpo o de partículas alrededor de una posición en reposo. En su forma más general podría definirse como un movimiento periódico de un sistema elástico alrededor de un punto de equilibrio. Los términos correctos para describir este fenómeno son la frecuencia, la amplitud y la aceleración
El movimiento que realiza el objeto vibrante desde que sale de su punto de equilibrio hasta que llega al punto más alejado superior, luego inferior y llega al punto de equilibrio se denomina ciclo. La cantidad de ciclos por segundo es lo que se conoce como la frecuencia de vibración.
La amplitud está representada por la distancia entre el punto de equilibrio y la máxima distancia de alejamiento. Esto también se define como la intensidad de la vibración
Y la velocidad del objeto en movimiento pasa de un valor cero en los puntos extremos a un valor máximo cuando pasa por el punto de equilibrio.
También las vibraciones pueden traer aparejado trastornos a nivel del aparato digestivo, como hemorroides o enfermedades gástricas; en aparato urogenital puede producir prostatitis o hematuria; a nivel ocular puede existir pérdida de agudeza visual y a nivel del comportamiento puede producir retardo en el tiempo de reacción, menor habilidad manual e irritación nerviosa.
Cuando el hombre se encuentra en movimiento ya sea por sus propios medios o bien cuando lo hace sobre vehículos, todos sus órganos están sometidos a cierto grado de vibración.
Por lo general no se genera daño, ya sea por los mecanismos de atenuación que poseemos o bien porque el nivel de las vibraciones son lo suficientemente bajos para no producir daños.
Pero cuando las vibraciones superan ciertos límites, como muchas veces ocurre en ciertos puestos de trabajo, éstas pueden ser muy peligrosas tanto para el hombre como para las máquinas e instalaciones. En la industria frecuentemente las vibraciones son también la causa del ruido y no es inusual que el problema deba tratarse en forma conjunta.
VIBRACIONES EN EL TRABAJO
La exposición a las vibraciones no es solamente algo molesto. Se sabe que esta actividad, cuando es constante, causa graves problemas médicos, tales como dolor de espalda, dolor de cabeza, mareos, síndrome del túnel carpiano, trastornos vasculares, también cervicalgias o dorsolumbalgias, por el espondilo artrosis de columna. Esta se produce por los pequeños micro traumatismos repetidos y calcificaciones de los discos intervertebrales.
Las lesiones relacionadas con las vibraciones tienen una mayor incidencia en ocupaciones como labores forestales, agrícolas, de transporte, envíos de mercancías, industria, construcción, etc. Los riesgos que producen las vibraciones dependerán del tiempo a que está sometido el cuerpo humano y la frecuencia de la vibración.
Los efectos ocupacionales de las vibraciones en la salud son resultado de los períodos prolongados de contacto entre el trabajador y la superficie que vibra.
La vibración es detectada por diversos receptores de la piel de los dedos y manos. La vibración vertical parece causar mayor malestar que la vibración en otras direcciones. Están reconocidos los efectos de las vibraciones como enfermedad profesional en muchos países, entre ellos Argentina en la LRT.
En trabajadores expuestos a vibraciones que trabajan habitualmente en ambientes fríos, los episodios repetidos pueden conducir a la pérdida de destreza manipuladora, lo que a su vez, puede interferir en la actividad laboral y elevar el riesgo de lesiones graves por accidente.
TIPOS DE VIBRACIONES
El LEP, Listado de Enfermedades Profesionales DEC. 658/96, las divide en vibraciones de cuerpo entero y vibraciones transmitidas a la extremidad superior.
Las vibraciones de cuerpo entero se pueden producir en conductores de grandes vehículos, como ómnibus, camiones, operadores de grúas y equipos pesados. Y las vibraciones transmitidas a la extremidad superior se pueden producir en trabajadores que realizan el manejo de maquinarias que transmiten vibraciones como martillo neumático, punzones, taladros a percusión, perforadoras, pulidoras, esmeriles, sierras mecánicas, desbrozadoras, remachadoras, pistolas de sellados, etc.
Estos dos tipos de vibraciones tienen origen diferente y afectan a distintas partes del cuerpo produciendo diferentes síntomas.
Los trabajadores que manejan herramientas vibrantes pueden sufrir hormigueo y adormecimiento de dedos y manos. Si la exposición a vibraciones es continua, estos síntomas pueden empeorar y pueden interferir con la capacidad de trabajo.
La mayor parte de la energía de vibración se disipa en los tejidos de la mano y de los dedos, por lo que se pueden producir lesiones en las estructuras blandas de dedos y manos y las actividades de la vida diaria.
Los trabajadores expertos a vibraciones pueden presentar umbrales vibratorios, térmicos y táctiles mas elevados en los reconocimientos clínicos.
Un trastorno inducido por las vibraciones es el llamado: síndrome del Túnel Carpiano que es una compresión del nervio mediano a su paso por un túnel anatómico en el interior de la muñeca.
Los trabajadores expuestos a vibraciones pueden quejarse de debilidad muscular y dolor en las manos y brazos. En algunos individuos la fatiga muscular puede causar discapacidad. Se ha comprobado un aumento de la frecuencia cardíaca, presión arterial y consumo de oxígeno.
1) Vibraciones de cuerpo entero
La vibración del cuerpo entero es aquella que se transmite a todo el cuerpo a través de los muslos cuando se está sentado o de los pies, o de ambos a la vez, con frecuencia al manejar o ir sentado en vehículos de motor o al estar parado en pisos que vibran.
Por debajo de los 2 Hz, las vibraciones sobre el cuerpo entero desencadenan alteraciones del tipo vestibular, el mareo. Fenómeno típico en el transporte acuático.
A este mareo se lo denomina comúnmente cinetosis.
Entre las frecuencias de 2 a 30 Hz los efectos guardan relación con la resonancia de distintos órganos.
Las vibraciones que afectan al cuerpo entero, pueden tener efectos perniciosos sobre la columna vertebral, provocando o agravando lesiones de los discos intervertebrales, lumbalgias, pinzamientos, lumbociáticas y lesiones raquídeas menores. Aunque en sus primeras etapas estos efectos son reversibles, pueden dar lugar a lesiones crónicas o incapacitantes si se da alta exposición a vibraciones en un tiempo prolongado.
Las exposiciones más comunes a vibraciones de cuerpo entero suelen darse en vehículos todoterreno, incluyendo maquinaria de movimiento de tierras, camiones industriales y tractores.
2) Vibraciones transmitidas a la extremidad superior
La exposición prolongada a vibraciones transmitidas a las manos puede producir alteraciones esqueléticas características en las manos, muñecas y codos; como por ejemplo: osteoporosis y artrosis en muñecas y codos.
Las vibraciones transmitidas a la extremidad superior, se producen normalmente por el uso de herramientas manuales mecánicas, como taladros, martillos neumáticos, rotopercutores, destornilladores, aprietatuercas, afiladoras y cortadoras de césped y en general en toda maquinaria que vibre.
Entre los múltiples efectos que producen las vibraciones a nivel de los miembros superiores, tenemos efectos vasculares tales como lo que se denomina el “dedo blanco vibro inducido”, alteraciones en huesos y estructuras articulares son manifestaciones tardías del síndrome por vibración del sistema mano brazo. Antes que se produzcan debe haber existido un largo período de exposición. Es común que los daños se presenten al nivel de la articulación del codo, debido a que habitualmente el trabajador dobla el codo al sostener las máquinas y evita que la vibración afecte el hombro.
Radiológicamente, aparecen superficies irregulares en las cavidades articulares. También aparecen osteonecrosis lo que se traduce como zona de descalcificación de dimensiones reducidas y también deformación del hueso.
Hay efectos neurológicos como polineuropatía e hipoestesia; efectos musculares como atrofias y tendinitis; además de síntomas generales como cefaleas, neurosis, irritabilidad, insomnio. Se han observado también efectos en el sistema cardiovascular, como aumento de la presión sin repercusión hemodinámicas.
Entre los factores que influyen en la transmisión de vibraciones al sistema de los dedos, la mano y el brazo, desempeña un papel muy importante, las características físicas de la vibración tales como magnitud, frecuencia y dirección y también la respuesta dinámica de la mano.
Los efectos adversos de la exposición a las vibraciones están relacionados con la energía disipada en las extremidades superiores.
La absorción de la energía depende en gran medida de factores que afectan al acoplamiento de dedos-mano a la fuente de vibraciones. Variaciones de la presión de agarre, fuerza estática y postura, modifican la respuesta dinámica del dedo, la mano y el brazo; y por consiguiente la cantidad de energía transmitida y absorbida.
PREVENCIÓN
Lógicamente que la mejor manera de prevenir los riesgos es eliminando las vibraciones en la fuente de las mismas. Como a veces eso no es posible, se debe tratar de que no lleguen al individuo que trabaja, con distintos elementos de amortiguación. En cada caso en particular es el Ingeniero o el Médico Laboral quienes deben aconsejar las medidas a tomar para mejorar las condiciones de trabajo.
Son muchas las maneras en que los empleadores y trabajadores pueden procurar reducir la exposición de estos últimos a las vibraciones, tales como:
Todos los trabajadores deberían ser informados acerca del peligro potencial de las vibraciones, ser capacitados en referencia a la necesidad del mantenimiento regular de las herramientas.
La prevención temprana a través del control de las exposiciones y la rápida notificación de los signos y síntomas iníciales de exposición a la vibración pueden reducir de modo drástico los efectos crónicos en la salud.
Los niveles de vibración en el cuerpo entero se pueden reducir frecuentemente por medio del aislamiento contra las vibraciones y de la instalación de sistemas de suspensión entre el operador y la superficie que vibra.
La vibración de brazos y manos puede resultar más difícil de controlar, pero la selección y mantenimiento apropiados de las herramientas pueden reducir drásticamente la exposición a las vibraciones.
Los niveles de vibración asociados con las herramientas mecánicas manuales dependen de las características de las herramientas, incluidos su tamaño, peso, método de propulsión, posición de la manija y el mecanismo impulsor de la herramienta.
Cuando sea posible se dará preferencia a la reducción de las vibraciones en las fuentes. Para ello puede ser necesario reducir las ondulaciones del terreno o la velocidad de desplazamiento.
Otros medios para reducir la transmisión de vibraciones a los operarios, exige comprender las características del entorno de las vibraciones y la ruta de transmisión de las vibraciones al cuerpo.
Se pueden diseñar asientos de vehículos a motor para atenuar las vibraciones.
La prevención de las lesiones o trastornos causados por vibraciones transmitidas a las manos, exige la implantación de procedimientos: técnicos, médicos y administrativos.
También debería facilitarse asesoramiento adecuado a los fabricantes y usuarios de herramientas vibrantes.
Las medidas administrativas deberían incluir una información y formación adecuadas para enseñar a los operarios que trabajan en maquinaria vibrante a adoptar métodos de trabajo correctos y seguros.
En el diseño de vehículos hay que tener en cuenta los factores que elevan la frecuencia y reducen la magnitud de las oscilaciones.
La posición de apoyo para la cabeza y sujeción corporal minimiza los movimientos de la misma, lo cual es muy ventajoso, ésta se ve reforzada si el ocupante puede adoptar una posición rectilínea y con referencia visual.
Contribuir al desarrollo de nuevas herramientas.
Comprobar la vibración de las herramientas en el momento de su adquisición.
Verificar las condiciones de mantenimiento.
Valorar la exposición humana a la vibración en el lugar de trabajo.
La prevención principal es a través de la eliminación de la vibración y de las sacudidas excesivas puede obtenerse mediante una mayor ergonomía en el diseño de las herramientas.
En situaciones de alto riesgo, la rotación de trabajos, los períodos de descanso y la reducción de la intensidad y duración de la exposición pueden ayudar a reducir el riesgo de los efectos nocivos contra la salud.
Para controlar las vibraciones del cuerpo entero pueden utilizarse asientos con colchón de aire, cabinas con suspensión, inflado adecuado de los neumáticos, etc.
También son útiles los asientos con reposabrazos, apoyos lumbares y los asientos con regulación de su base y el espaldar.
Evitar levantar cargas o inclinarse inmediatamente después de haber estado sometido a vibraciones.
Hacer movimientos sencillos con rotaciones y giros mínimos a la salida del vehículo, en que se ha estado trabajando con vibraciones.
Como se puede apreciar y para contestar la pregunta del título de la nota, podemos afirmar que las vibraciones SI son peligrosas, pero si tomamos las medidas de prevención necesarias se podrán evitar sus consecuencias no deseadas.
Tomado de:https://www.noticias-librodar.com.ar/index.php?option=com_content&view=article&id=129:ison-peligrosas-las-vibraciones&catid=37:notas-tecnicas&Itemid=58
INTENSIDAD EN DECIBELES (dB) DE DIFERENTES FUENTES DE SONIDOS COMUNES
INTENSIDAD DE SONIDO DE DIFERENTES FUENTES
El umbral de audición representa la cantidad mínima de sonido o de vibraciones por segundo requeridas para que el sonido lo pueda percibir el oído humano. Este número de vibraciones se corresponde con una frecuencia aproximada de 1 kHz ( 10-12W/m2 ).
Un sonido de 70 dB produce efectos psicológicos negativos en tareas que requieren concentración y atención, mientras que entre 80 y 90 dB puede producir reacciones de estrés, cansancio y alteración del sueño.
Los ruidos entre 100 y 110 dB, denominado umbral tóxico, pueden llegar a ocasionar lesiones del oído medio.
Los ruidos superiores a los 120 dB entran en el denominado umbral del dolor. es decir, son ruidos insoportables que provocan sensación de dolor en el oído humano. Son sonidos que superan 1 W/m2.
Clasificacion de la intensidad del sonido en decibeles (dB) en diferentes entornos y ambientes.
Intensidad de sonido correspondiente a la dinamica o matriz señalados en una partitura musical.
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tomado de:https://www.asifunciona.com/tablas/intensidad_sonidos/intensidad_sonidos.htm
