Profesorado

Manuel Domínguez de la Vega

Objetivos

Al finalizar el curso los estudiantes deben ser capaces de:
1.- Definir correctamente el concepto de onda.
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
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. Energía,
Intensidad y Potencia acústicas. Niveles de intensidad y presión. Ondas esféricas
divergentes. Atenuación Geométrica. 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. Absorción del sonido. Reflexión en las fronteras del medio:
múltiples trayectorias.
3.- Fenómenos de esparcimiento del sonido: Eco y fuerza del blanco. Blancos
puntuales: esferas rígidas, esferas fluidas, peces. 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. Ecuaciones del SONAR activo
y pasivo. Descripción de sus términos. Ruido acústico en el medio marino.
5.- Aplicaciones de la Acústica Subacuática. Bioecolocalización. SONAR de barrido
lateral. Tomografía acústica del océano. Aplicaciones a la pesca y a la
acuicultura. Otras aplicaciones.

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.
- Cuestionarios sobre aspectos teórico-prácticos de la asignatura en el Campus
Virtual. Actividad 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 teórico y ejercicios prácticos para resolver en
clase. Actividad individual.
- Tutoría en grupo. Antes de cada prueba de evaluación, se dedicará una sesión de
clase a esta actividad.
- Trabajos sobre algunos aspectos concretos de la materia (Tema 5). Dichos
trabajos se desarrollarán durante el curso, pero se presentarán en clase en las
últimas semanas, entregándose previamente un resumen escrito (de unas 10 págs.).
Actividad en grupo.

Metodología

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.
3.- Práctica de laboratorio que incluirá una puesta en común en clase de los
resultados obtenidos por cada grupo.
4.- Trabajos específicos sobre las aplicaciones de la Acústica Subacuática, que
desarrollen la capacidad de autoaprendizaje de los alumnos.
Se hará un uso intensivo 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.).

Criterios y Sistemas de Evaluación

Sistema de evaluación continua a través de las pruebas individuales de cada tema
(40% de la nota final), de la resolución de los ejercicios prácticos en grupo y
cuestionarios individuales en el campus virtual (30% de la nota final), de la
práctica de laboratorio (10% 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 que cubran
los objetivos de la asignatura. 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).