CAPÍTULO 8 / TEMA 1

Los ambientes y el ecosistema

La ecología da un enfoque científico para estudiar la biósfera. Dentro de esta se encuentran los ecosistemas donde se crean las relaciones entre los organismos y las interacciones entre ellos y el entorno en el que habitan.

DIFERENCIA ENTRE AMBIENTE, ECOSISTEMA Y PAISAJE

Ambiente

El término ambiente está relacionado al conjunto de factores físicos, químicos, biológicos y sociales que actúan sobre los seres vivos y que tienen algún efecto directo o indirecto entre estos y las actividades humanas.

El ambiente es la combinación de las condiciones externas que actúan sobre los organismos y no el espacio concreto y palpable en el cual viven, que constituye su hábitat.

Ecosistema

Es un sistema formado por una comunidad de seres vivos que se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. Estos seres vivos y su entorno funcionan como una unidad.

El ecosistema es, entonces, un concepto que se define a partir de los desarrollos de la ecología y está condicionado al estudio de las leyes fundamentales de los seres vivos.

Ambiente vs. ecosistema

El término ambiente engloba muchas cosas, aspectos sociales, económicos y políticos que no son contemplados en los ecosistemas. Mientras que el concepto de ecosistema se fundamenta principalmente en un sentido ecológico.

Dentro de un ecosistema se pueden encontrar componentes abióticos, incluidos minerales, clima, suelo, agua, luz solar y todos los demás elementos no vivos; y componentes bióticos, que consisten en todos los seres vivos.

En la vinculación de estos componentes se dan dos fuerzas principales, como lo son el flujo de energía y el ciclo de nutrientes dentro del ecosistema.

Paisaje

El conjunto de los diferentes ecosistemas, como el entorno físico y las especies que los habitan, incluidos los humanos, crean paisajes en la Tierra.

La diversidad del paisaje a menudo se incorpora a la descripción de ecorregiones.

La composición de las especies y la viabilidad de la población suelen verse afectadas por la estructura del paisaje, como por ejemplo el tamaño, la forma y la conexión entre parches individuales de ecosistemas dentro del paisaje.

Ecología del paisaje

Se basa en el estudio de las causas y las consecuencias ecológicas del patrón espacial en los paisajes. Si bien no existe una extensión espacial específica que lo defina, la mayoría de los ecologistas lo describen como grandes áreas que van desde unos pocos kilómetros cuadrados a continentes enteros.

RELACIONES QUE SE ESTABLECEN EN LOS ECOSISTEMAS

Todos los organismos necesitan nutrientes, energía y espacio para crecer y, en el caso de los individuos con reproducción sexual, requieren aparearse. A menudo, los recursos que los organismos necesitan son escasos. La escasez conduce a la competencia no solo entre especies, sino también dentro de la misma especie.

Ya sea espacio, alimentos o nutrientes, un recurso escaso genera competencia.

La competencia interespecífica ocurre entre dos o más especies, mientras que la competencia intraespecífica involucra a diferentes individuos de la misma especie.

Competencia por recursos

Los árboles en un bosque necesitan acceso a la luz y al crecer la obtienen, pero limitan a los demás organismos.

 

Todas las bacterias en una placa de Petri necesitan azúcares y nutrientes para crecer, pero ambas están presentes en cantidades limitadas.

Los guepardos compiten por la presa con otros depredadores en algunas partes de su rango de distribución.

Competencia interespecífica

La competencia interespecífica puede tener lugar por interferencia o por explotación.

La competencia por interferencia se produce de manera más directa. En esta, se genera una lucha activa o interferencia mutua entre dos especies.

La competencia por explotación es una forma indirecta en la que las diferentes especies compiten pero no atacan y tampoco interfieren entre sí, sino que lo hacen por medio de la explotación del recurso para que quede menos disponible para sus competidores.

Las relaciones ecológicas describen las interacciones entre organismos dentro de su entorno. Estas interacciones pueden tener efectos positivos, negativos o neutrales en la capacidad de cualquiera de las especies para sobrevivir y reproducirse.

Al clasificar estos efectos, los ecologistas han derivado cinco tipos principales de interacciones entre especies: depredación, mutualismo, comensalismo, amensalismo y parasitismo.

Relaciones interespecíficas

  • Depredación.
  • Mutualismo.
  • Comensalismo.
  • Amensalismo.
  • Parasitismo.

Competencia intraespecífica

Al igual que la competencia interespecífica, la competencia intraespecífica depende en gran medida de la densidad, lo que significa que cuanto más densamente poblado esté el ecosistema, más competencia habrá.

¿Sabías qué?
En una colmena de abejas puede haber hasta 50.000 individuos que descienden de la abeja reina, quien es la encargada de poner los huevos.

La competencia intraespecífica también presenta interferencia, donde los organismos luchan directamente por el recurso, y competencia por explotación, donde compiten indirectamente.

Entre las especies de reproducción sexual, la competencia por los compañeros es a menudo una forma especialmente dramática de competencia intraespecífica.

Los pavos reales y los alces machos exhiben características sorprendentes que evolucionaron como resultado de la selección sexual.

ECOSISTEMAS COMO UNIDAD DE ESTUDIO ECOLÓGICO

Ver infografía

La unidad principal de estudio en la ecología es el ecosistema. La ecología es la disciplina que se encarga de observar las relaciones que se producen entre los seres vivos y el entorno físico en el que habitan. De esta manera, mediante los estudios ecológicos es posible conocer las características de cada ecosistema, el estado de los recursos naturales del planeta y cómo usarlos de manera sostenible, de manera que las futuras generaciones puedan aprovechar estos recursos.

Los humanos somos parte de los sistemas ecológicos de la Tierra, y nuestra capacidad para comprender y gestionar el impacto que causamos en el medio ambiente debe basarse en un conocimiento sólido de la ecología de los ecosistemas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Vídeo “Estructura y tipos de ecosistemas”

¿Cómo se define un ecosistema? ¿Cuáles son sus componentes? ¿Cómo se estructura? Las respuestas en el siguiente video.

VER

Artículo “Los ecosistemas”

En el siguiente artículo encontrará cuáles son las características fundamentales de los ecosistemas y cómo son modificados por el hombre.

VER

Video “Relaciones interespecíficas”

Con este recurso podrá reforzar los conocimientos acerca de las relaciones que se dan entre los organismos dentro del ecosistema.

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CAPÍTULO 5 / EJERCICIOS

ambientes aeroterrestres | EJERCICIOS

¿Qué son los ambientes aeroterrestres?

1. Define los componentes de los ambientes aeroterrestres e incluya ejemplos.

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2. Escribe 5 diferencias entre los ecosistemas aeroterrestres y los ecosistemas acuáticos.

Ecosistemas aeroterrestres Ecosistemas acuáticos
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Define 3 factores que afectan los ecosistemas aeroterrestres.

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BIOMAS

1. Marca con una V las oraciones que sean verdaderas y con una F las que sean falsas. Justifica brevemente las falsas.

a.- La tundra es un bioma característico de zonas tropicales (  ).

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b.- Los bosques tropicales se encuentran cercanos al ecuador (  ).

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c.- Los bosques tropicales tienen una temperatura fría por debajo de los 5 °C. (  )

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d.- Las praderas se caracterizan por poseer árboles de gran tamaño. (  )

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e.- Las praderas son ecosistemas con vegetación baja. (  )

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f.- Los desiertos son ecosistemas secos y calientes con temperaturas de aproximadamente 3 °C. (  )

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2.- Investiga y describe 2 biomas marinos y 2 biomas dulceacuícolas.

Biomas marinos Biomas dulceacuícolas
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bosques y selvas

1. Compara brevemente las características de los bosques y de las selvas. Resalta su importancia.

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2. Investiga y explica por qué la Amazonía se encuentra en riesgo.

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Matorrales y pastizales

1. Marca con una V las oraciones que sean verdaderas y con una F las que sean falsas. Justifica brevemente las falsas.

a.- La vegetación predominante de los matorrares son las gramíneas y de los pastizales los arbustos. (  ).

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b.- Los arbustos son plantas de menos de 8 m de altura (  ).

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c.- Los páramos son un tipo de pastizal. (  )

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e.- Entre las adaptaciones de los matorrales está la de evitar la desecasión. (  )

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f.- Las gramíneas son un tipo de plantas herbáceas. (  )

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g.- Las sabanas son ecosistemas de pastizal comunes de los trópicos. (  )

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2. Describe un ecosistema de matorral y un ecosistema de pastizal de América latina. Incluye características, flora y fauna.

Matorral Pastizal
 

 

 

 

 

 

Desiertos

1. Nombra 5 características de los desiertos.

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2. Investiga y describe cuáles son las consecuencias del proceso de desertificación.

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3. Investiga y describe las características flora y fauna de un desierto de América Latina.

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Biomas de altas latitudes

1. ¿Qué son los biomas de altas latitudes?

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2. Compara las características de la tundra y la taiga.

Tundra Taiga
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ambientes de altura

1. Explica brevemente las diferencias entre sierras, cordilleras y montañas.

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2. ¿Qué son los macizos? Explica e incluye ejemplos.

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3. Investiga acerca del páramo Andino. Escribe sus características, flora y fauna.

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CAPÍTULO 10 / TEMA 3

EL ROL DEL HOMBRE EN LA PRESERVACIÓN

Conservar el ambiente significa regular, minimizar e impedir cualquier tipo de actividad que ocasione daños a los ecosistemas. El objetivo es defender las políticas y leyes que buscan mantener el equilibrio del ambiente a través de prácticas de desarrollo responsable y sustentable. Conservar el ambiente es clave para mantener la vida en la Tierra y para que las generaciones futuras puedan aprovechar los recursos que ofrece el planeta.

La pérdida de biodiversidad trae consecuencias ecológicas irreparables, desde la pérdida del pool genético de una especie hasta la aparición de enfermedades.

EL HOMBRE COMO MODIFICADOR DEL AMBIENTE

El ser humano, con su modo de vida, es el organismo que más daño ha causado sobre la Tierra. Este impacto negativo proviene principalmente del aumento de población y del consumo exagerado de energía, que se traduce en el aumento en la producción de desechos sólidos, en la deforestación, en la modificación del clima y en diversos tipos de contaminación.

Actividades humanas que dañan el ambiente

 

– Residuos sólidos domésticos e industriales arrojados a las aguas sin ningún tratamiento previo.

– Derrames de petróleo.

– El humo que sale de los tubos de escape de los automóviles.

– La quema de basura.

– Los polvos industriales.

– Los incendios provocados.

– La deforestación.

– La quema de combustibles fósiles.

Actualmente la mayor cantidad de energía que consume el ser humano proviene de recursos no renovables, como es el caso del petróleo y el gas natural. Además, su extracción genera un impacto ambiental que no respeta división política: la contaminación se extiende por toda la Tierra. Tal es así que la necesidad de que la calidad de vida asociada al desarrollo sustentable está contemplada en los Derechos Humanos de tercera generación.

La humanidad se enfrenta a un problema sin precedentes: la posibilidad de haber generado ella misma las condiciones terrestres que no permitan su supervivencia. Muchos gobiernos se han dado cuenta de esto luego de que numerosas comunidades científicas y organizaciones ambientales alertaran e indicaran que es urgente la necesidad de gestionar los recursos que quedan de manera responsable.

Chernóbil, uno de los lugares más contaminados del mundo

 

Esta ciudad ucraniana se encuentra prácticamente deshabitada debido al accidente de la central nuclear ocurrido en 1986 que causó 100 veces más radiación que las explosiones de Hiroshima y Nagasaki.

EL HOMBRE Y SU ROL EN LA PRESERVACIÓN DEL AMBIENTE

Uso de la biotecnología

El crecimiento tecnológico ha dado como resultado en muchos casos la contaminación del aire, del suelo y del agua, lo que altera el perfecto equilibrio biológico del planeta. En los últimos años, el hombre ha decidido revertir este proceso a través de la biotecnología.

Una de las alternativas biotecnológicas más interesantes para la recuperación de suelos y acuíferos contaminados es la biorremediación, una técnica que emplea microorganismos como hongos y bacterias para el tratamiento de los agentes tóxicos presentes en el ambiente. Estos microorganismos tienen la particularidad de degradar parcial o totalmente los agentes contaminantes mediante reacciones bioquímicas.

La biorremediación tiene la ventaja de que Involucra menores costos en comparación a las técnicas de remediación convencionales y es amigable con el ambiente.

Iniciativas para la gestión amigable y conservación del medio ambiente

  • En Bolivia, las IMFs (Instituciones de Micro Finanzas) otorgan créditos a MIPYMES para que incorporen tecnologías limpias en sus métodos de producción.
  • La Patagonia chilena tiene desde el 2017 el proyecto Atando Cabos, cuyos integrantes se encargan de reciclar el material plástico que arrojó durante muchos años la industria pesquera y salmonera al mar. Su objetivo es realizar todo tipo de productos con materiales 100 % reciclados.
  • El proyecto Galápagos 2050, de la Fundación Charles Darwin, Islas Galápagos, Ecuador, tiene como objetivo recuperar los ecosistemas devastados por el ser humano, combatir la escasez de agua dulce y resembrar cactus.
  • La empresa PetStar de México, a través de su proyecto Océanos Sanos si Reciclamos, tiene como objetivo evitar que los envases plásticos lleguen al mar.

ORGANIZACIONES NO GUBERNAMENTALES QUE CONSERVAN EL AMBIENTE

Las organizaciones no gubernamentales (ONG) son instituciones sin fines de lucro que se encargan de realizar actividades de interés social. Dentro de las ONG más importantes dedicadas al ambiente se encuentran:

Ceres

Ceres es una organización con sede en Boston fundada en 1989, cuya finalidad es concientizar a las empresas acerca de la importancia de las prácticas que cuidan y respetan el medio ambiente. Otras de las actividades a las que se dedican son:

– Protección de la biósfera.

– Uso sostenible de los recursos naturales.

– Conservación de energía.

– Restauración ambiental.

Amigos de la Tierra

Es una ONG ecologista procedente de España y fundada en 1979. Se dedica a promover acciones en pos del desarrollo sustentable, desde buenas prácticas agrícolas, hasta aquellas orientadas al aprovechamiento del clima y al uso responsable de la energía.

Greenpeace

Greenpeace es una ONG ambientalista formada en 1959. Su objetivo principal es garantizar la capacidad de la Tierra de poder mantener la vida. Centra sus proyectos en paliar el cambio climático, la deforestación, la caza de ballenas y la sobrepesca, entre otros.

MATERIAL PARA EL DOCENTE

Artículo “Biorremediación”

En este artículo encontrará las ventajas de la biorremediación en la preservación del ambiente.

VER

Artículo “Gestión de recursos”

Este artículo incluye información acerca de los tipos de recursos naturales.

VER

 

Reflexión y refracción

Las ondas suelen cambiar su comportamiento cuando se encuentran con un obstáculo en su recorrido. La superficie que separa los dos medios es la interfaz, y justo allí las ondas pueden pasar de un medio a otro si cambian la dirección de su movimiento o si bordean el obstáculo, lo logran gracias a fenómenos como la reflexión, refracción y difracción.

Reflexión Refracción
¿Qué es? Cambio de dirección del movimiento de una onda. Cambio de dirección del movimiento de una onda.
¿Cuando ocurre? Cuando la onda choca con un obstáculo. Cuando la onda pasa de un material a otro.
Elementos:

1. Ondas incidentes

Es el frente de ondas que inciden sobre el obstáculo. Es el frente de ondas que se propagan en el primer medio.
Elementos:

2. Ángulo de incidencia (i)

Es el ángulo que forma el rayo incidente con dirección determinada por la normal del obstáculo. Es el ángulo que forma el rayo incidente con la normal a la interfaz entre los medios materiales.
Elementos:

3. Ondas resultantes

Llamada onda reflejada, es el frente de ondas que se aleja del obstáculo. Llamada onda refractada, es el frente de ondas que se propagan en el segundo medio.
Elementos:

4. Ángulos resultantes

Llamado ángulo de reflexión (r), es el ángulo que forma el rayo reflejado con la dirección determinada por la normal del obstáculo. Llamado ángulo de refracción (r), es el ángulo que forma el rayo refractado con la normal de la interfaz.
Representación
Ejemplo

El reflejo de un paisaje sobre el agua se debe al rebote de la luz sobre la superficie que no puede atravesar.

Al introducir un lápiz dentro de un vaso pareciera que éste se quebrara, sucede porque la luz se desvía al cambiar de medio.

 

Virus, viroides y priones

Con las investigaciones que los científicos han realizado para descubrir los agentes causantes de nuevas enfermedades, se han descubierto formas no vivas diferentes a los virus que están formadas sólo por ARN o sólo por proteínas, y que también pueden propagarse a expensas de un huésped.

 

Virus Viroides Priones
¿Qué son? Partículas acelulares. Partículas acelulares. Partículas acelulares.
Reproducción A través de un huésped. A través de un huésped. Obligan a las proteínas celulares normales a comenzar a plegarse en formas anormales.
Visualización A través de un microscopio electrónico. A través de un microscopio electrónico. A través de un microscopio electrónico.
Tipo de agente Infeccioso. Infeccioso. Infeccioso.
Material genético ADN o ARN. ARN. No tienen, están formados por proteínas.
Infecta  Todas las formas de vida. Plantas. Principalmente animales. Rara vez humanos.
Cubierta Si presenta, se llama cápside. No presenta. No presenta.
Medio de propagación Fluidos corporales, aire o picaduras de insectos. Semillas o polen. Aire.
Ejemplos Varicela, VIH, gripe y herpes, entre otros. Cadang-cadang, exocortis y piel de manzana, entre otros. Enfermedad de las vacas locas y el kuru.

 

Fenotipo y genotipo

De generación en generación, los padres o progenitores pasan la información genética a sus hijos, desde características visibles como la altura o el color de ojos, hasta características como el tipo de sangre. Aquellas que podemos ver se conocen como fenotipo, mientras que las no observables son el genotipo. 

Fenotipo Genotipo
Definición Manifestación física de la carga genética. Composición genética de un individuo.
¿Qué contiene? Todas las características físicas de un individuo. Toda la información genética de un individuo.
¿Son características observables? Sí. No.
Depende de Genotipo, nutrición y medio ambiente. La carga genética de los padres.
Medición de las características  A través de los sentidos. A través de pruebas genéticas.
Ejemplos  Color de cabello, color de ojos, altura y tono de piel, entre  otros. Susceptibilidad a las enfermedades, el grupo sanguíneo y el ADN.

 

Ondas sonoras

El sonido es producido por fuentes vibrantes colocadas en un medio que por lo general suele ser el aire, pero puede ser cualquier gas, líquido o sólido. Un objeto que vibra en el aire produce ondas de sonido a través del desplazamiento de las capas de sus partículas.

El sonido es una forma de energía que se transmite de un punto a otro como una onda.

¿Qué es una onda?

Una onda es una perturbación vibratoria en un medio que transporta energía de un punto a otro sin que haya un contacto directo entre los dos puntos.

Se puede decir que una onda es producida por las vibraciones de las partículas del medio a través del cual pasa.

Tipos de ondas

Hay dos tipos de ondas: longitudinales y transversales.

En las ondas longitudinales, las partículas del medio vibran hacia adelante y hacia atrás en la misma dirección en que se mueve la onda. El medio puede ser sólido, líquido o gaseoso.

Por su parte, en las ondas transversales las partículas del medio vibran hacia arriba y hacia abajo en ángulo recto hacia la dirección en que se mueve la onda. Estas ondas se producen sólo en sólidos y líquidos, pero no en los gases.

El sonido es una onda longitudinal que consiste en compresiones y rarefacciones que viajan a través de un medio.

Características de las ondas sonoras

Los sonidos de diferentes objetos se pueden distinguir en base a sus diferentes características:

Volumen

La sonoridad es la característica del sonido por la cual se pueden distinguir los sonidos fuertes y débiles. Por ejemplo, cuando una persona habla con otra su voz es baja, pero cuando lo hace en una reunión pública su voz es alta.

La sonoridad depende de una serie de factores:

  • Amplitud del cuerpo vibrante: la intensidad del sonido varía directamente con la amplitud del cuerpo vibrante. Por ejemplo, cuando al tocar un tambor con fuerza la amplitud de su membrana aumenta y se escucha un sonido fuerte.
  • Área del cuerpo vibrante: la intensidad del sonido también depende del área del cuerpo vibrante. Por ejemplo, el sonido producido por un tambor grande es más fuerte que el de uno pequeño debido a su gran área vibratoria. La sonoridad aumenta con el área del cuerpo vibrante y viceversa.
  • Distancia desde el cuerpo vibrante: la sonoridad también depende de la distancia del cuerpo vibrante al oyente. Es causada por la disminución de la amplitud debido al aumento de la distancia.

Tono

El tono es la característica del sonido por la cual podemos distinguir entre un sonido agudo o grave, y depende de la frecuencia. Un tono más alto significa una frecuencia más alta y viceversa.

Frecuencia

La frecuencia es el número de vibraciones de sonido que pasan en un segundo. Por ejemplo, la frecuencia de la voz de las mujeres y los niños es mayor que la de los hombres.

Calidad

Es la característica del sonido por la cual se puede distinguir entre dos sonidos de la misma intensidad y el tono. Por ejemplo, si una persona está fuera de una sala puede distinguir entre las notas de un piano y una flauta que se tocan dentro de la sala, esto se debe a la diferencia en la calidad de estas notas.

Intensidad

Es la energía del sonido que pasa por segundo a través de una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación del sonido. Las ondas sonoras transfieren energía desde la fuente sonora al oyente. La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda.

¿Sabías qué...?
La sonoridad depende no sólo de la intensidad del sonido sino también de las condiciones físicas del oído ya que el oído humano es más sensible a algunas frecuencias que a otras.

Reflejo del sonido

Cuando una persona aplaude o grita cerca de una superficie reflectante, como un edificio alto o una montaña, vuelve a escuchar el mismo sonido un poco más tarde. Ese sonido que escucha se llama eco y es el resultado de la reflexión del sonido desde la superficie.

Energía del sonido

Es la energía producida cuando las ondas se mueven hacia afuera desde un objeto vibrante o fuente sonora. Cuando las moléculas de aire alrededor de las ondas comienzan a vibrar, las ondas de sonido son transportadas.

Diferencia entre eco y reverberación

Cuando el sonido incide en la superficie de un medio y rebota, se llama eco o reflejo del sonido. La reverberación es el reflejo múltiple de las ondas sonoras.

La sensación de sonido persiste en nuestro cerebro durante aproximadamente 0,1 s. Para escuchar un eco claro, el intervalo de tiempo entre nuestro sonido y el sonido reflejado debe ser de mayor a 0,1 s si este es menor a 0,1 s se produce reverberación.

Propagación del sonido

En el aire, el sonido se transmite por las variaciones de presión de su fuente al entorno. El nivel de sonido disminuye a medida que se aleja cada vez más de su fuente.

Si bien la absorción por el aire es uno de los factores que atribuyen al debilitamiento de un sonido durante la transmisión, la distancia juega un papel más importante en la reducción del ruido durante la transmisión. La reducción de un sonido se llama atenuación.

El efecto de la atenuación de la distancia depende del tipo de fuentes de sonido. La mayoría de los sonidos o ruidos que se encuentran en la vida cotidiana provienen de fuentes que se pueden caracterizar como fuentes puntuales o lineales.

Si una fuente sonora produce una propagación esférica del sonido en todas las direcciones, es una fuente puntual. Si la fuente sonora produce una propagación cilíndrica del sonido, se puede considerar como una fuente lineal.

Las fuentes sonoras puedes ser naturales o artificiales de acuerdo a su origen.