Profesorado

Manuel Dominguez de la Vega

Objetivos

Al finalizar el curso los estudiantes deben ser capaces de:
1.- Definir correctamente el concepto de onda, tanto con palabras como usando
expresiones matemáticas.
2.- Obtener la ecuación de onda acústica a partir de las leyes de conservación de
los fluidos.
3.- Escribir la ecuación de onda acústica armónica, relacionando sus parámetros
con la velocidad del sonido en el medio.
4.- Convertir valores de niveles de intensidad y presión acústica en los
correspondientes valores absolutos de estas magnitudes, y viceversa.
5.- Explicar las causas de la absorción del sonido en el medio marino.
6.- Explicar el Efecto Doppler y sus consecuencias para la Acústica Subacuática.
7.- Explicar la forma en que distintos parámetros (temperatura, salinidad,
profundidad) afectan a la velocidad del sonido en el mar.
8.- Calcular la trayectoria de un rayo acústico en el medio marino, con
diferentes perfiles de velocidad del sonido-profundidad.
9.- Explicar las características de la reflexión del sonido en la superficie y en
el fondo del mar.
10.- Distinguir el fenómeno del esparcimiento ("scattering") de la simple
reflexión.
11.- Calcular la fuerza del blanco de diferentes tipos de blancos acústicos
(puntuales, como esferas rígidas, esferas fluidas o peces, y extensos, como el
fondo
y la superficie del mar).
12.- Explicar el fenómeno de la piezoelectricidad, utilizado en los transductores

acústicos subacuáticos.
13.- Describir los tipos de transductores acústicos más comúnmente utilizados en
el medio marino.
14.- Escribir la ecuación del SONAR (activo y pasivo) y explicar su
fundamentación física.
15.- Aplicar las ecuaciones del SONAR para la resolución de casos prácticos
sencillos.
16.- Describir de forma general las aplicaciones más importantes de la Acústica
Subacuática.

Programa

1.- Fundamentos de Acústica: Concepto de onda. Ondas planas: algunas soluciones
básicas. Deducción de la ecuación de onda acústica. Impedancia acústica. Niveles
de intensidad y presión acústica. Potencia acústica. Ondas esféricas divergentes.
Pérdida sonora por transmisión. Absorción del sonido. Efecto Doppler.
2.- Propagación del sonido en el medio marino: Breve reseña histórica. La
velocidad del sonido en el mar. Refracción del sonido en medios estratificados.
Canales de sonido. Reflexión en las fronteras del medio: múltiples trayectorias.
3.- Fenómenos de esparcimiento del sonido: Eco y fuerza del blanco. Esparcimiento
por blancos puntuales: esferas rígidas, esferas fluidas, peces. Esparcimiento por
blancos extensos: distribución volumétrica de blancos puntuales; superficies (en
incidencia normal y oblicua).
4.- El SONAR. Definiciones básicas. Piezoelectricidad. Transductores e hidrófonos
piezoeléctricos: equipos y características acústicas fundamentales. Ecuaciones
del SONAR activo y pasivo. Descripción de sus términos. Ruido acústico en el
medio marino.
5.- Aplicaciones de la Acústica Subacuática. Ecolocalización. SONAR de barrido
lateral. Tomografía acústica del océano. Aplicaciones a la pesca y a la
acuicultura.

Actividades

Los alumnos deberán realizar a lo largo del curso:
- Ejercicios de resolución de problemas prácticos. Tras resolver algunos
problemas en clase, se propondrán otros similares para que los alumnos los
resuelvan. Actividad en grupo o individual.
- Una práctica de laboratorio consistente en la determinación de la velocidad del
sonido en el agua, en función de la salinidad y la temperatura. Actividad en
grupo.
- Pruebas de evaluación continua al final de los temas 1 a 4. Estas pruebas
constarán de un cuestionario a responder en el Campus Virtual y ejercicios
prácticos para resolver en clase. Actividad individual.
- Trabajos sobre algunos aspectos concretos de la materia (Tema 5). Dichos
trabajos se entregarán por escrito y, tras su evaluación previa, se expondrán en
clase. Actividad en grupo.

Metodología

El desarrollo de la asignatura se sustenta sobre el siguiente esquema
metodológico, que se repetirá en cada tema:
1.- Lección: explicación de los contenidos.
2.- Seminarios de problemas que pongan de manifiesto, como objetivo final, la
aplicabilidad de la Acústica a la exploración del medio marino. La solución de
los problemas se debatirá en clase.
Además, los estudiantes llevarán a cabo una práctica de laboratorio que incluirá
una puesta en común en clase de los resultados obtenidos por cada grupo. Otra
actividad en grupo será la realización de trabajos específicos que desarrollen
la capacidad de autoaprendizaje de los alumnos. Dichos trabajos serán presentados
por los alumnos y debatidos en clase.
Se hará uso de la plataforma del Campus Virtual como vía de comunicación con y
entre los alumnos (tutorías, foros de discusión de trabajos, seguimiento de
calificaciones, cuestionarios de evaluación, etc.).

Técnicas Docentes

Criterios y Sistemas de Evaluación

Sistema de evaluación continua a través de las pruebas individuales de cada
tema (50% de la nota final), de la resolución de los ejercicios prácticos
propuestos (30% de la nota final) y de los trabajos sobre las aplicaciones de la
Acústica Subacuática (20% de la nota final).
Los alumnos que no superen la asignatura por esta vía, deberán realizar un examen
final de la misma, que incluirá un apartado teórico y otro práctico. En dicho
examen final se incluirán cuestiones sobre los trabajos presentados durante el
curso.

Recursos Bibliográficos

1.- L. E. Kinsler, A. R. Frey, A. B. Coppens, J. V. Sanders, Fundamentos de
Acústica (Editorial LIMUSA, 1993).
2.- X. Lurton, An Introduction to Underwater Acoustics (Springer-Verlag/Praxis
Pub., 2002).
3.- R. J. Urick, Principles of Underwater Sound, (McGraw-Hill, 1983).
4.- H. Medwin y C. S. Clay, Fundamentals of Acoustical Oceanography, (Academic
Press, 1997).
5.- L.M. Brekhovskikh y Yu. Lysanov, Fundamentals of Ocean Acoustics
(Springer-Verlag, 1982).