Infrasonido

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Infrasonido (del lat.  infra  - debajo, debajo) - ondas de sonido que tienen una frecuencia más baja que la percibida por el oído humano . Dado que el oído humano generalmente puede escuchar sonidos en el rango de frecuencia de 16 a 20,000 Hz , 16 Hz generalmente se toma como el límite superior del rango de frecuencia de infrasonido [1] . El límite inferior del rango infrasónico se define convencionalmente como 0,001 Hz. De interés práctico pueden ser las fluctuaciones de décimas e incluso centésimas de hertz, es decir, con períodos de decenas de segundos.

Características del infrasonido

El infrasonido obedece a las leyes generales características de las ondas sonoras, sin embargo, tiene una serie de características asociadas a la baja frecuencia de oscilaciones de un medio elástico [2] :

Las características enumeradas del infrasonido dificultan su combate, ya que los métodos habituales de control antirruido (absorción acústica, aislamiento acústico, distancia de la fuente de sonido) son ineficaces contra el infrasonido.

El infrasonido generado en el mar se considera una de las posibles razones de la aparición de los "holandeses voladores": barcos abandonados por la tripulación en alta mar en una situación en la que no hay peligro físico para el barco [3] (ver Bermuda Triangle , Ghost barco ).

Fuentes de infrasonidos

manantiales naturales

El infrasonido es generado por la corteza terrestre durante terremotos , rayos , vientos fuertes (ruido aerodinámico infrasónico) durante tormentas y huracanes (en este último caso, el registro de infrasonidos, incluido el crecimiento del fondo de infrasonidos, es una señal segura de que se acerca una tormenta. En particular, los animales marinos y terrestres costeros se adentran en la tierra y el agua, respectivamente, escuchando el creciente ruido infrasónico y, por lo tanto, esperando la proximidad de una tormenta) [9] .

Con la ayuda del infrasonido, las ballenas y los elefantes se comunican entre sí . El infrasonido también fue registrado durante la explosión del meteorito de Chelyabinsk en 2013 por las estaciones de infrasonido de los sistemas de detección de explosiones nucleares en toda la Tierra [10] .

Fuentes tecnogénicas

El infrasonido tecnogénico es generado por una variedad de equipos durante las vibraciones de grandes superficies, poderosos flujos turbulentos de líquidos y gases, excitación de choque de estructuras, movimiento rotacional y alternativo de grandes masas. Las principales fuentes artificiales de infrasonidos son las máquinas herramienta pesadas, las turbinas eólicas , los ventiladores , los hornos de arco eléctrico, los compresores alternativos, las turbinas, las plataformas vibratorias, los subwoofers , las presas de aliviadero, los motores a reacción y los motores de barcos. Además, el infrasonido se produce en explosiones terrestres, submarinas y subterráneas .

Propagación de infrasonidos

El infrasonido se caracteriza por una baja absorción en varios medios, como resultado de lo cual las ondas infrasónicas en el aire, el agua y en la corteza terrestre pueden propagarse a distancias muy largas, y el infrasonido puede servir como presagio de tormentas, huracanes y tsunamis. Este fenómeno encuentra una aplicación práctica para determinar la ubicación de fuertes explosiones o la posición de un arma que dispara. (Este último se puede utilizar en el combate de contrabatería ). Los sonidos de las explosiones, que contienen una gran cantidad de frecuencias infrasónicas, se utilizan para estudiar las capas superiores de la atmósfera, las propiedades del medio ambiente acuático y el sondeo geodésico de la tierra. corteza de la superficie diurna.

Acción fisiológica de los infrasonidos

El efecto fisiológico del infrasonido en los seres vivos (incluidos los humanos) depende únicamente de sus características espectrales, temporales y de potencia y no depende de si un objeto vivo de influencia se encuentra en espacios abiertos o en interiores.
El efecto patógeno del infrasonido es dañar el sistema nervioso (en particular , el cerebro ), los órganos del sistema endocrino y los órganos internos debido al desarrollo de hipoxia tisular debido a trastornos hemodinámicos y microcirculatorios del LCR.
A 180-190 dB, la acción del infrasonido es fatal debido a la ruptura de los alvéolos pulmonares . Otras zonas de impactos intensos de corta duración provocan un síndrome de incomodidad infrasónica pronunciada, cuyo límite de tolerancia se observa en 154 dB. Los estudios han demostrado que las vibraciones acústicas de baja frecuencia, incluidas las vibraciones infrasónicas, que duran de 25 s a 2 min con una presión de sonido específica de 145 a 150 dB en el rango de frecuencia de 1 a 100 Hz, hacen que los sujetos sientan la vibración del pared torácica, sequedad en la cavidad bucal, visión borrosa, dolores de cabeza, mareos , náuseas , tos , asfixia [11] , ansiedad en el hipocondrio, zumbidos en los oídos, modulación de los sonidos del habla, dolor al tragar y algunos otros signos de alteraciones en la actividad del cuerpo [12] .

Detección y registro de infrasonidos

La detección y registro de infrasonidos presenta ciertas dificultades debido a que, debido a la baja frecuencia de las oscilaciones, las ondas tienen muchos metros de longitud y, al ser oscilaciones mecánicas elásticas del medio de propagación, se mezclan fácilmente con oscilaciones mecánicas de tipo no infrasónico. naturaleza. Por lo tanto, los sensores de infrasonido requieren protección contra la interferencia inducida por el viento y otras perturbaciones de objetos cercanos. Al mismo tiempo, el propio infrasonido se puede registrar a muchos kilómetros de su fuente.

Los dispositivos basados ​​en el principio de un vibrador resonante (cuerdas, cuernos, tubos) se pueden utilizar para detectar infrasonidos . La desventaja de estos dispositivos es el estrecho rango de frecuencias que detectan, coincidiendo con su propia frecuencia de resonancia, y las enormes dimensiones de varios metros, que deben ser iguales o múltiplos de las longitudes de onda de las ondas detectadas. La ventaja es alta sensibilidad y eficiencia .

En la práctica, para detectar ondas infrasónicas, se utilizan principalmente sensores compactos que convierten las vibraciones acústicas en señales eléctricas con su posterior amplificación y procesamiento por medio de la electrónica [13] [8] [14] :

Los sensores de infrasonido compactos se utilizan en estaciones de infrasonido para detectar y monitorear explosiones nucleares, en sistemas de alerta temprana para desastres naturales (tormentas, tsunamis) y en analizadores de nivel de sonido.

Mitos sobre el infrasonido

En varias películas y películas para televisión, el tema de las armas infrasónicas se explota activamente , lo cual es físicamente bastante posible, sin embargo, al describirlo, los guionistas se meten en un lío, porque están poco o nada familiarizados con la física de radiación y recepción de ondas , incluidas las acústicas. Por ejemplo, en el episodio "Rat-Slayer" de la serie de televisión " Trace ", aparece un emisor autónomo compacto direccional (es decir, seguro para el operador) de ondas infrasónicas que lleva un delincuente, integrado en la carcasa de una tableta. por lo que varias personas mueren.

Sin embargo, dicho dispositivo es irrealizable debido a razones físicas: para una frecuencia de 7 Hz, la longitud de onda infrasónica es de aproximadamente 47 m. El tamaño lineal del emisor acústico debe tener un valor de al menos el orden de este valor para su buena generación [15] . Además, si asumimos que de alguna manera un emisor de infrasonidos del tamaño de una tableta que se lleva en la mano (con un tamaño lineal de 25-30 cm, mucho más pequeño que una longitud de onda de 47 m) es capaz de generar una onda con una intensidad suficiente para un efecto letal en el cuerpo humano (por ejemplo, debido a la alta potencia dirigida hacia él), entonces, en base a las propiedades fundamentales de la radiación de ondas, su acción será omnidireccional [16] , y el operador de tal dispositivo mismo se convertirá en la primera víctima . Además, en la etapa actual de desarrollo de la tecnología, garantizar la generación de ondas infrasónicas con energía suficiente para una acción letal es un problema técnico grave . Como fuente actualmente implementada de tal radiación acústica , se supone que debe usar potentes motores a reacción de aviones con resonadores [17] , o un emisor de plasma [18] , lo que nuevamente excluye la posibilidad de transferir y usar tal dispositivo por una persona .

Véase también

Notas

  1. ↑ Gran Enciclopedia Rusa  : [en 35 volúmenes]  / cap. edición Yu. S. Osipov . - M.  : Gran Enciclopedia Rusa, 2004-2017.
  2. ↑ Capítulo 13. Infrasonido _ _ Salud ocupacional / Libro de texto - M .: GEOTAR-Media, 2010 - 592 p.
  3. ↑ Mezentsev V. A. En los callejones sin salida del misticismo. M .: Trabajador de Moskovsky, 1987.
  4. ↑ Confía en ti mismo y revisa a los demás Copia de archivo fechada el 28 de agosto de 2017 en Wayback Machine , Mikhailov V. Artículo, periódico Military Industrial Courier, No. 8 (124), 01/03/2006
  5. ↑ Sobre los resultados preliminares obtenidos en la estación de infrasonidos "Tory" , Sorokin A.G. Artículo científico, Solnechnaya-Terrestrial Physics, No. 22, 2013, pp. 77–80. CDU: 550.34.034. Editorial: "Instituto de Física Solar-Terrestre de la Rama Siberiana de la Academia Rusa de Ciencias" (Irkutsk). ISSN: 2412-4737.
  6. ↑ Grupos de infrasonidos móviles Copia de archivo fechada el 20 de abril de 2021 en Wayback Machine , artículo en el sitio web de la sucursal de Kola del Servicio Geofísico Unificado de la Academia Rusa de Ciencias.
  7. ↑ Nueva estación de infrasonidos abierta en el este de Kazajistán Copia de archivo fechada el 7 de septiembre de 2017 en Wayback Machine , Almanov R. 10/08/2016 Atameken Business Channel.
  8. ↑ 1 2 Grupos infrasónicos Copia de archivo fechada el 23 de octubre de 2017 en Wayback Machine , Artículo en el sitio web de la sucursal de Kola del Servicio Geofísico Unificado de la Academia Rusa de Ciencias.
  9. ↑ Infrasonido. Heraldos vivientes de problemas Copia de archivo fechada el 19 de julio de 2017 en Wayback Machine , Horbchenko I. G. Sonido, ultrasonido, infrasonido / M .: Knowledge, 1986 - 160 p.
  10. ↑ Los micrófonos infrasónicos aprenden a escuchar pequeños impactos de asteroides Archivado el 7 de abril de 2017 en Wayback Machine , 24/9/2014 Blog ilustrado con enlaces a WP:AI .
  11. ↑ Infrasonido // Kazajstán. Enciclopedia Nacional . - Almaty: Enciclopedias kazajas , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 .  (CC POR SA 3.0)
  12. ↑ Bases científicas para la regulación de los infrasonidos en la medicina del trabajo (aspectos médicos y biológicos) Copia de archivo fechada el 7 de noviembre de 2013 en Wayback Machine , Kuralesin N. A. / Resumen de la disertación para el grado de Doctor en Ciencias Médicas. Moscú, Academia Rusa de Ciencias Médicas, Instituto de Investigación de Medicina del Trabajo - 1997
  13. ↑ El infrasonido sirve al hombre Copia de archivo fechada el 19 de julio de 2017 en Wayback Machine , Horbchenko I. G. Sound, ultrasonido, infrasound / M.: Knowledge, 1986 - 160 p.
  14. ↑ La "voz" de los volcanes es similar al sonido de los motores a reacción , 09/04/2009 Artículo. MIA "Rusia Hoy".
  15. ↑ § 52. Condiciones para una buena emisión de sonido Copia de archivo del 12 de julio de 2017 en Wayback Machine , Landsberg G.S. Libro de texto elemental de física / Tomo 3. Oscilaciones y ondas. Óptica. Física atómica y nuclear // M.: Nauka, 1985 - 656 p. Página 134-135.
  16. ↑ § 42. Radiación dirigida Copia de archivo del 19 de junio de 2017 en Wayback Machine Landsberg G.S. Libro de texto elemental de física / Tomo 3. Oscilaciones y ondas. Óptica. Física atómica y nuclear // M.: Nauka, 1985 - 656 p. Página 112-114.
  17. ↑ Capítulo 11 / 11.4. Armas infrasónicas _ _ _ Protección contra las armas de destrucción masiva / Ed. 2, M.: "Voenizdat", 1989
  18. ↑ Proyecto "Emisores de plasma de ondas sonoras"  (ruso)  ? . Nueva orden de defensa. Estrategias (2 de abril de 2018). Consultado el 20 de junio de 2021. Archivado desde el original el 22 de junio de 2021.

Literatura

Enlaces

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