Texto del estudiante

Física

Educación media

 
  
    

nzalo Guerrero Hernández
Miguel Muñoz San Martín

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Texto del estudiante

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Bienvenidos a la fisica
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Unidad 3 El poder dela naturaleza: 
sismos yvdcanes

Lección 1:¿Que son los sismos? 

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Ramas de la fisica

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Física modema y contemporánea

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Magnitudes físicas

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Sistema internacional de unidades

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Unidad

 

Para comenzar

14

Imagina que estas en clcine viendo

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Me preparo para la
unidad

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tus compañeros conocen la diferencia que exis...
Í Lección 1

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Oscilaciones y ondas

Piensa en el movimiento de los palitos de la actividad exploratoria,  en el vaiven
de un columpio, o...
Í Lección 1

¿Cómo viaja una onda? 

Si tomas el extremo libre de una cuerda que esta amarrada a un soporte y que se
encue...
En esta actividad podrás representar Ia propagación de una ondaconsigue un recipiente grande de platica
transparente una b...
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Clasificación de las ondas

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1 Lección 1

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Características de las ondas

Hemos visto que existen distintos tipos de ondas Sin embargo,  todas poseen
caracteristicas ...
Ampitod.  Es la máxima distancia
que alcanza una paticda respecto
del pmtodeeqtiitxio.  Serepesenta
con la letra Ay seexpe...
Ejemplo resuelto 1

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Situación problema

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superficie de ...
L.  Illjál A

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ACTNIDADES DE C .  22'72

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1 Lección 2

¿Qué es el sonido? 

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Junto con un compañero,  consigan una banda elá...
Propagación del sonido

El sonido es una de las formas de comunicacion mas importantes para el ser
humano y para los anirn...
Í Lección 2

La Laja de researiaricia cie
algunos instrumentos
musicales les permite

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su iii ti ...
nutrimentos de lámina

Corresponden a un tipo de instrumento de percusión En ellos el sonido se
produce por la materia mis...
Í Lecc

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Soridoagudo

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Timbre e Instrumentos musicales

Como viste en la página anterior,  el tono de un sonido lo determina la frecuencia
de la ...
Armónlcos

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por una superposición de ond...
En esta actividad se espera que encuentres los armónicos de una guitarra Para esto necesitarás una guitarra

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1 Lección 2 LEX

 

Para hacer más intenso el sonido de un instrumento
de viento,  sedebe aumentar la wlocidad con la ...
Manejo horrores

Los datos que se obtienen en la investigación en ciencias provienen del registro de resultados de observa...
1’

Habilidades científicas

En este taller pondrás a
prueba la habilidad modelada
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L» altiation de Proceso

 

organizando lo aprendido

I.  Observa atentamente el siguiente mapa de ideas En este organindo...
2. David registro tres sonidos,  tal como muestran los esq uemasCadaonda sonora se emitió en el mismo intervalo

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Í Lección 3

 
 

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Necesitas saber. ..

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Volumen y declbeles

 

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porque estan por debajo...
Í Lección 3

Espectro de frecuencias auditivo

Como sabes el tono de un sonido depende de su frecuencia.  Los sonidos agud...
El ultr:  son id o corresponde a ondas sonoras por sobre los 20 OC-ï) Hz.  Estas son percibidas
y emitidas por d ¡versos s...
Í Lección 3

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Cuando las personas
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1 Leccion 3 ¿L
Contaminación acústica

Observa la imagen e mia-gina como se percibe el SOFiI-CÍO e...
Pérdida de la capaddad auditiva

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se inc...
1 Lección 3

Actividad 10

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Ejemplo resuelto 2

 

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Situación problema

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 Lección 4  LÚÁ

¿Cómo interactúa el sonido con el entorno? 

 

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_ Observa l...
Reflexión y eco

Es probable que alguna vez hayas notado que al emitir un sonido en un lugar
silenciosoy espacioso Io vuel...
ión 4
Absorción del sonido

Para disminuir la intensidad de los sonidos reflejados y mejorar
la audición en viviendas,  lu...
Junto con 3 compañeros representarán salas acúst icas.  consigan
4 cajas de zapatos de tamaño similar ydistintos materiale...
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1 Lección 4 ¿LX

Refracción del sonido

La refracción corresponde a ' curvatura de las cindas sonoras cu...
Difracción del sonido

¿Cómo podrias explicar que,  cuando una persona te habla desde otra habitación, 
puedas escucharla ...
Í Lección 4

interferencia

Piensa en la musica que se escucha en un concierto.  Quizas resulte dificil distinguir
el soni...
Resonancia acústica

Si quisieras que una persona adquiera mayor im pulso cuando se columpia tendrias
que emp uiarla en un...
Í Lección 4

Efecto Doppler

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¿Cómo escuchará el sonido de la sirena de la ambulancia un receptor que se en

cuentra quieto? 

 

 

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Fisica 1 texto del estudiante

  1. 1. Texto del estudiante Física Educación media nzalo Guerrero Hernández Miguel Muñoz San Martín Ministerio de Educación Gnolcmo de (lll: Edición Especial para : —. j el Ministerio de Educación Prohibida su comercialización SANTILLANA
  2. 2. Texto del estudiante ,7 ‘iv íQ(ÏL*c; €=CiÓn ¡mi Gonzalo Gueflero Hemandez ¿”j ¡pyzy ‘ José Miu uel Muñoz san Martin El: -: 11€ sxcla’ m‘: e11 ‘una l‘ E-mzac :1 . .' Ñ‘: ¿CI S-J C‘Z‘Cl'O-I XX ‘Z '. -: fl ‘ ii‘ Iïonrtllo-fluuurzuo Zlunnïnlnïz ¡mi ¡’cnwiul ülllïlor, mlauühvuilo l1:};4,vu; o-: :¡: 'a_cr4¿la ojy i‘(: j,cull; on: flÏggqueoï} = ¡1l0.!81!‘.1I| L1iÏ-7l‘ 4;‘ "C«'; I‘: :l; | tu l‘: l«‘: s‘.9): In; :«Ï-'«’I uh" OÏÏHÏHIILIQÏIÉL‘ «rn l: luzzk unn-L: n. v:¡iu’«-u-: fl;l I: ‘J-Jru : u. ‘ Ir: mzru -r. -HIl"; (-‘I. n'. -v; uT; n: aLllluïÍlfltiIlflzlifflj «i: !; nur 1m»: I: Lohan vsnrlzn, ¡ifmzrc vlfluilí. . 1.-;4:l»: rn: .-: Lo E’: m ‘nte
  3. 3. El texto delestudiante Fisica 1°Educaríón media es maotra colectiva, creada ydiseñada por el Depatanentode ¡west ¡aacicnes Educativas de Ediurial Sent lima. bajo la diección editaial de ROMEO IIIIMSO CIPIIE SIBIHECOÜI EITGIMAREA FÚBUCA sugxemou o; asma Maisol Flores Prado vena-u; gang“ som AÜÜÏMÜÓN V En“ Cm elsiguiente equipo de especialistas; Rocio Fuentes Castro USER Y DIMRAHÉÓH ASISTEITE DE EDU! Hian Contreras Castilo Miglel ElguetaÁglila ¡ mrones cesa vagas Ulloa Conzalo Guerrao Hernáidrz mmm, gangnana José Miguel Muñoz Saw Math Lafnstoú Alejmdo Cisternas Uloa IJJSTRADMES CMRECIÓN DE 25111.0 Carlos Urquiza Moreno CMOS Nflm! Calvalal Archivo editorial fina Maria Campillo Bastidas Cristna Vaas Lago (uggm oocuneumooor Rm" “M” “m” Pauha Novoa Venturho PRCDUCOÜI Cristian Bustos Chavarla Rosana Padila Cencever o 2013175; Santiana el Facil-cos Ade 666m5. DLArbaI Ariztía 1444, Proudertnsmtigopfle]. Irrpreso encrflepor Qad/ Crapnics ISBN 9739561513035. inscripción N '*. Z3 5.491. Se neminó de irromr esta 1‘ eóoóru de ZGSBGOeyerrpIaIes enelmesdeóúenbredd ¿‘o 2013. wwwsmllanad Reformas de los mms Emirbpemadelas preguntas tono) y 2 Ode la autrra flama uana y las ilustradas Fernanda San Marín y Palo Swerún. Samllana. BuemsAresArgermna 2008 Elrltbpeaadel Eszuamze zumo 12. devanos autres Samllata. Madrid España 2010 Hpenarto Q de valasaaues. Sa1tlla1a. Bogotá Colanüa. 2010 FSJCG paaqumo aiodesemndaa seua Hlperwruos con Ia edaón de Sima Arce. Sanlma. uma. krü. Z010 Humano 89m2. de las autcres Mando filén y Oga Barrero. Smllma. Sagan-á. (donna 201 l. Pista pau qumoaïo de setmana see ¡mona (cn la edcún de Susana Fmsea, Santillana una Perú 2010
  4. 4. } F‘rigsigritticri_nii La necesidad del ser humano por explicarse lo que ocurre a su alrededor dio origen a las ciencias. Fenómenos como los rayos, el sonido, la luz y los sismos fueron aspectos que despertaron Ia curiosidad yel interés por el estudio de la naturaleza. En tu texto defísica podrás conocerqué es el sonido y cómo somos capaces de escuchar. También aprenderás que la Iuz nos permite observar el entorno. Estudiarás cómo se originan los sismos y las eru pciones volcán ias además de las características de las fuerzas elásticas y del movimiento relativo. Junto con esto, podrás llevar a cabo algunos procedimientos científicos, que te acercarán al trabajo de las person as que se dedican a las cien cias. Como verás a lo largo de cada unidad, estudiar y aprender física no involucra solo la matemática, sino que implica poner atención y observar tu entorno desde el punto de vista físico para poder interpretar y comprender los fenómenos naturales. Te invitamos a explorar el mundo de la física para que conozcas el papel fundamental que cumple en tu vida diaria. ¡Bienvenidos! Bu Ilbro pertenecea: Nombre: Cursa Colegio Ül el un iremosrestirjdo las Iekimdasmbsoloasitiosesïafles yde ieoonociiacaidad, aíiide iesgurdarlarigrosidaddth queal‘ quede Te lo ha hecho llegar gratuitamente el Ministerlode Educación a través del establecimlentoeducacional en el que estudias. Es para tu uso personal tanto en tu colegio oomoen tu casa; culdalo para que te sirva durante varios años Si te cambias de colegio lo debes Ilevarcontigo yal finalizar el año, guáidaloen tu casa.
  5. 5. Bienvenidos a la fisica Unidad 1 Onúsysonldo Lección 1: ¿Quóes una onda? Ejemplo resuelto ‘l: Calcular magnitudes de una onda transversal Lección 2: ¿Otiees el sonido? Habilidades cientificas Manejo de errores Taller cientifico. Construir una flauta de WC Evaluación de proceso (lecciones l y 2) Lección 3: ¿Cómo escuchas? Ejemplo resuelto 3. Detectar objetos SL. men; dos en las profundidades del mar Lección 4: ¿Cómo interactúa el sonido con el eritema? Habilidades cientifica: Plantear inferencias Evaluación de prcceso [leccrcures 3 y 4) Sintesis de la unidad Evaluación final Act rv ¡dades c-omp lementarias Ciencia, tecnologia y soziedad 40 49 S0 61 62 69 72 Unicbd 2 Propiedades ycornportamiento de la Iuz 14 Lección 1: ¿Quees la reflexión? 76 Ejemplo resuelto l: Ccrnstrcrr el diagrama de rayos para r. na cocina solar 85 Ha br IIClZyiiÜS -: rent ¡fica s: _n:3:rrrrc» t-¿rrrrrclar una hipótesis? 87 Taller crentiilicr. Cromprc-túr la ley de reflexión 88 Lección 2: ¿Quees la refracción? 90 Habilidades cientifica s; ¿Qué diferencias existen entre hipótesis leyes y teorias? lol Taller cientifico: ¿De qué depende la formación de imágenes en una lupa? 102 Evaluación de proceso (lecciones l y 2) 104 Lección 3: ¿(bmovesla luz? 106 Lección 4 ¿Que es la luz? 112 Evaluación de proceso [lecciones 3 y 4) 120 Sintesis de la unidad 122 Evaluacion final 124 Actividades complementarias 127 Ciencia, tecnologiay sociedad 130
  6. 6. Unidad 3 El poder dela naturaleza: sismos yvdcanes Lección 1:¿Que son los sismos? Ejemplo resuelto l: Identificar el epicentro de un sismo lección 2: ¿Que son los volcanes? Habilidades cientificas Interpretar gráficos Evaluación de proce so llecciones l y 2‘: lección 3: ¿Cómo es el interior de la Tierra? lección 4: ¿Cómo odveninos los cambios en la superlcie terrestre? Habilidades c ‘rentlficas: Interpretar información cientifica Taller cientifico: Interpretación de la deriva continental Evaluación de proceso [lecciones 3 y 4) Sintesis de la unidad Evaluación final Actividades complementarias Ciencia, tecnologia y sociedad 132 134 140 144 iSi 152 154 16D 167 168 170 172 174 177 180 Uridod 4 Fuera y movimiento 182 lección 1:¿Que son mineras? 184 lección 2: ¿Couto se miden las fuerzas? 188 Ejemplo resuelto l: Leyde Hooke 194 Habilidades cientificas. ¿Cómo se plantea un problema de investigacion? 19.? Evaluación de proceso [leCC iones l y 2': 798 lección 3:¿Cómo sesi algo se mueve? 200 lección 4: ¿Por que el movimiento es relatlvo?206 Ejemplo resuelto ¿Calcularvelocidad relativa 1"}: Habilidades cientificas. ¿Cómo formular explicaciones cientificas? 215 Taller cientifico. ‘velocidad relativa 216 Evaluacion de proceso (lecciones 3 y 4) 218 Sintesis de la unidad 220 Evaluación final 222 Actividades complementarias 225 Gencia, tecnologia y sociedad 228 Anexos 230 Glosario 238 Indice temático 244 Solucionario 24.? Bibliografia 1'56 ‘r q; ¡g radecim ¡en tos
  7. 7. Estimados alu mnos, bienvenidosal comienzo de lo que será una gran aventura a través de una de las llamadas ciencias básicas: la física. El objetivo de este Texto, y el de los que vendrán a futuro, será entregarte los conceptosy herramientas necesarios para que desarrolles tus habilidades y, con eilo, puedas com prender y relacionarte mejor con el mundo que te rodea. ¿Quées la fisica? Se ha dicho ‘y escrito rnuchíiaTrca ¡de «que es loque serciadera mente estudia la Fisica como ciencia. Fisica prev-nene «dei {gue-gq «que significa realidad o naturaleza. Este término habria sido introduci-da por Aristóteles hace apr-oxirna-damente 2 BOC anios. ¿Qué estudia esta disciplina? La iisi-ca indaga acerca «del pc-rrque y ei “e-rnci suceden ias teniirrienas naturales ique citiser-xa n12: s a ud rar ici En este ¡z-rcv se Lililïañ ias sentidos y ias in strurrientcis ‘de med uan y de c-tiser-¡azicin ide iuS cuaies se dispione A si esta -YL‘FrCL-Z1 se cqnsrdï-ra una -de Las rrias arritiicicisas Luces pretende expiliicar lens teni-rw: nos -q u: ¿»cure n enel universi- sc-tire la base ide rnixgx pic-sas pirireipicis y lees En la tu". squeuda -de tÏljÍlllií-ÓCLCWPÍS pa ra ten «i-rrr: nas tan {Citi-dianas -: -:in'i: > ia ida-de una maraanaci tan leia nas Cc-rric- iaeacpiiqsifi-n d: Las estrellas mu: has veces ias «: ie nt ¡he-es se e n: uan tran ire nte a de aint] ri mien tes a som tiro sas Asi, se piusde Fiíibli que ia fisica se eraar-qa ide esturdur ÍQCIÍICÏZILÏES t-asieas «: r'—rri-: - ei rri-zrnxirnientc» Las iuerzas la enerq L": materna el caizir el sciniidc» La Iuz y el interior de los atorri-qs, ïvzqaurarriente te fllffiflhñïfií que aprenderás en esta asiq rat ua A medida qu: vayas avanzando ccurriprenderas eivrrio la enerqis: se transfiere a trave d: L‘: matera por EVVÉÏTIDLCI «¿Lander ei som-d: ide un equipa «de ïJL-‘ZÍICI Iieqa rastatus UI ¿is En el ‘ZSILCÏDD ¡de La turna ‘y; ei mew im ie nt-¿i ap re nde ras a evi-de niiar cuando un v: erp; - se en: uentra en mer-unn ie ntci y. ‘ q u: pa; rametrcis necesitas pa ra estat: z-cer -qi. e aida» se rriLe-iv: Tambien ccirriprerirderas pic-r q us los citijetcis eaan a tierra m r2 ntras q u: - ias SZ1I*Í'| II€‘S se mantienen en «iirtiita "lr: ¡‘Bond ‘A: ÜSÜSÏHU (¡"51 ¡‘(HL-yy U i “= *'l«'E"Ii"rir ¡U Ï Aibt-‘trt [Hi5 e
  8. 8. Ramas de la fisica Según las caracteristicas del fenómeno que se estudie. la fisica se divide en física daña y fisio nadan; La fisica clasica, que fue desarrollada hasta finales del siglo XIX, también es llamada fish autonoma debido al cientifico que más principios aportó a ella. Estudia fenómenos cuya velocidad es relativamente baja, mucho menor que la velocidad de la luz, y a escalas espaciales muy superiores en comparación con los átomos y las moléculas Por ejemplo. desde el punto de vista de la fisica clásica se puede analinr el movimiento de un auto; sin embargo, no explica la interacción que existe entre un fotón y un electrón La flsica clásica contempla las siguientes subdivisiones Mecánica ondulatoria Estudia las fenómenos relacimadm con el mrmonarrienti mdilatoúo del sonido y la luz tiptxayatústxa. Mecánica Descriie lascaidaoriesde reposo o movmierm delta mapas ysii (amoenel Ierrpobaja iaaccióndedistntasliems Termodinámica Blidia las fenómenos asociadas a la termeratua de los cuerpos): las ehóonesentrecalaytráaja Electromagnetismo Besame los maneras relacionados cai las cagas fijas yen mavirierito (demodadymagneisrm). illllllbiSi)lllbliD}liilblbibililliiltiliblllillltl}Diblbl Bmvenidos.
  9. 9. Física modema y contemporánea Esta iamadelafísicacomiena adesarrollarsedesde iniciosdelsiglomseenbca principalmente en el mundo microscópico de las partículas yen los ienómenos cuya velocidad se acerca a la velocidad de la Iuz Hasta finales del siglo XIX se pensaba que la fisica había llegado a su fin y que todo podía explicarse a partir de la física clásica. Sin embargo, una serie de resultados experimentales innovadores que no podían explicarse con los principios y leyes de la física clásica y algunas inconsistencias de esta rama originaron una revolución Así surgieron las subdivisiones que hoy son parte constitutivade la fisica modema ycontemporánea: la rdatlvidad, la mochila cuántica y la fisica de pomada: _« , ,J Relatividad ieoia que desata el rnoiiriema de los tbjetoscuya ielotidad es marea lade la luz. Mecánica cuántica Teaiasque conectar elccmponanienti de la maeiaa nivel atórricoconelártiito matrosoúritci Fisica de particulas Seozuna delestudiodelas patirulaselernentalesysus iiteracciores Se aiiende como partioilaseiementáes aquelas que no están lamadas porcorrpaiemes más pequeños A fl á a 9‘ a a a a 4 a á Q 4 < á á á A a A « - A a G - fi á a a -A á G á -Q 4 A á A A n a A ‘l n a A a e! á «a á a fi a A 4 l Bienvenidas
  10. 10. Procedimientos científicos El método científico puede ser considerado como el proceso que sigue cualquier ciencia para acceder al conocimiento. Consiste en una secuencia lógica de pasos para que el trabajodel físico, ode cualquier otro científico, adquiera validez. Si bien este método puede variar en los detalles, se define de acuerdo con los siguientes pasos: Es muy importante destacar que para hacer ciencia no es necesario seg ulr estos pasos en forma secuencial. Una investigación puede comenzar a partir de una reflexión con otras personas, por una observación o una lectura. Investigar supone utilizar un conjunto de procedimientos que se vinculan con el objeto de estudio y con el tipo de problema que se investiga.
  11. 11. 1 l] LCill' Luli-gr i g il". ' ¿uan-gc y: ll¿i'3il'il". ‘ ui‘: 3’ : -'i JJ -: ‘signal l: ‘I tieircii: ¿Qué herramientas utiliza la física para interpretar la realidad? Para estudiar y ‘descifrar lcis lencïrrienss naturales. lcis fisicas hacen una abstraccicindela realidad seleccionando salc‘. algunas propiedades que consideran relevantes. Asi. construyen lcis llamadas modelos fisicos. que p-Lieden LZJliEilllUIl una buena interp-retacicjn de la realidad. per: que nu ‘Lift-Eli ser confundidos can La realidad misma. Para la fisica. la descripcion del mundo ser precisa. Si un lisicu estudia la ‘¿fiilïilïlli de idLlidLlLJil por una sustancia. ‘observará que la cantidad de rriateria dLll". ‘ïd". 'd (jlbililliujïeliïlí) a lc‘. larga del terripcz. leruesta ubseriaaciúri Ludlildllvïj nc‘. sera suficiente. queria saber emctarrerite ‘que cantidad de materia radiactrva queda en cada nisrrenta. Eiusicara. aitctnces. exzrjresar esta relacion entre el trarripu transcurr idcw La cantidad dernater ia rriedunte una ecuación matemática.
  12. 12. Magnitudes físicas Todoel tiempoestamos realizando mediciones: medimos nuestro peso, la longitud de un lápiz, la masa de una manzana, etc; sin embargo, ¿qué es medir? La medición se definecomo la comparación que se establece entre una cantidad y su unidad respectiva. Esto permite determinar cuántas veces dicha unidad se encuentra contenida en la cantidad en cuestión. Aquellas propiedades que caracterizan a los cuerpos o a los fenómenos natura les, yque pueden ser medidas, reciben el nombre de magnitudes fisicas. Así, la longitud Ia masa, la velocidad el tiempo o la temperatura entre otras son ejemplos de magnitudes físicas, mientras que otras propiedades, como el olor, el sabor, Ia bondad, la belleza, no son magnitudes fisicas, ya que no se pueden medir. ¿Qué tipos de magnitudes fisicas existen? Entre las magnitudes fisicas hay algunas que son independientes de las demás y reciben el nombre de magnitudes fundamentales. Este es el caso de la longitud, la masa y el tiempo. Aquellas magnitudes que se definen a partir de las magnitudes fundamentales reciben el nombre de magnitudes derivadas. Este es el caso, por ejemplo, de la velocidad, que se define mediante Ia relación entre el desplazamiento y el intervalo de tiempo. El proceso de medición La aludida es la operación que consisteen comparar una magnitud física con una cantidad fija dela misma naturalezacantidad que se toma como un idad Como resultado de toda medida, a la magnitud que se ha medidoseleasigna un mimeroy una unidad Así, por ejemplo, si se mide la masa de un automóvil y setoma como unidad el kilogramo (kg), el resultado debeeocpresarse deesta manera: m = 1 150 kg, donde el número 1 150 indica cuántas unidades (kilogramos en este caso) están contenidas en la magnitud medida (la masa delautomóvil). Decirsoio que la masa del automóvil es 1 150 notendría significadqya que podríatraiarsedei 1S0gramos,1 iS0toneladas, etc. BUÜWUÜWÜOS
  13. 13. Sistema internacional de unidades ¿Qué unidades de medidas conoces? ¿Cuándo las utilizas? Elsistema internacional de unidades (SI) es un conjunto de unidades de magnitudes fundamentales a partir del cual se puedeexpresar cualquier uni- dad de una magnitud derivada. En virtud de un acuerdo firmado en 1960, en la mayor parte del mundo se utiliza el Sl. Las unidades fundamentales en este sistema de unidades, de longitud, masa y tiempo, respec- tivamente, son el metro, el kilogramoyel segundo 1111 m Conversión de unidades ¿Cómo se puede expresar una magnitud en diferentes unidades? La cormtslón de unidades es la trans- formación de una unidad en otra o de un sistema de unidades a otro. Para transformar dicha unidad, debe existir alguna relación entre las unidades Observa los siguientes ejemplos: í ‘me emm-ms
  14. 14. Paya conygffig unidad; a ona; dgnfio A e Para COIWGNÍI IIIÜÜBÜQS d! lll! sistema ñ OCIO. ¿g m mismo ¡mmm pm ejempio, si Si queremos convertir 100 centímetros en quieres convertir 0,38 metros en centímetros, “ Pulgadas, debes Sabet que Una pulgada 95 ¡gl-Hi sabiendo que un metro es igual a “ a 154 CGUÍÍmEÍIOSI 100 centímetros, puedes utilizar una regla de tres simple: ‘ lpujgada 3254€, " l m = ¡m a" x pulgada = lmcm 0, 38 = a" x cm xpulgada o 254m: =1pu1gada - 1mm: x _1 pulgada - 100m xan*lm=0,38m*i00cm , , a 932%: 33 m, cm ‘3337P"'8‘“’“’ lm — _ 1oocentimetros equivalena . Notación cientifica Para expresar el valor numérico de magnitudes muy grandes o muy pequeñas, los cientificos suelen em plear las cifras significativas seguidas de una potencia de 10. Este tipo de expresión numérica seconocecon el nombre de notación cientlficay es utilizado de forma habitual. Alescribir una cantidad según la notación científica, se colocan lascifrassignificativasen formade una parte entera [comprendida entre 1 y 10) y otra parte decimal, multiplicada por la correspondiente potencia de 10 con exponente positivo (para los valores mayores que la unidad) o con exponente negativo (para los valores menores que i). Deesta forma, pueden compararse sencillamente los valores de una determinada magnitud fisica A continuación se muestran algunos números en noación científica: Cuando la potencia es positiva Cuando la potencia es negativa: _ 10'" es igual a V10". Por ejemplo, 105 equivale a io°= i _ i/ io5=i/ iooooo, es decir, 0,00001 io‘ = io i02= roo io°= i io3=iooo _ 10" = o,i io“= ioooo _ i0’2=0,0l 10’3=0,001 . io4=o, oooi ¿Cómose expresa un número grandey unopequeñoen notadón dentlfim? Por ejemplo, un número como 360 245 000000000 000000 000 000000 puede ser escrito como 3,60245 - 1029, y un número pequeño como 0000000000032 puede ser escrito como 32 - 10' 2. Bienvenidos
  15. 15. Unidad Para comenzar 14 Imagina que estas en clcine viendo una pelicula de terror. Las imagenes sugieren que está a punto de l. ocurrir algo espantoso. La música es tétrica y, a medida queaumc-nta . el volumen, hace que sientas que una escena de horror está por venir. Rcspcctodizla imagen y la información, responde estas preguntas: a. ¿Provocaiia el mismo efecto en las personas si la pelicula que ven fuese muda? b. ¿Por que’ crees que al llegar el momento más importante en las peliculas, aumenta el volumen del sonido? c. ¿Cuáles la importancia de "escuchar" para tu vida diaria? Discute tu respuesta con un compañero. '40,.
  16. 16. Me preparo para la unidad 1. ibaliza una encuesta en tu curso para saber si tus compañeros conocen la diferencia que existe entre ruido, sonido y música Luego, investiga la definicion de estos conceptos en la wen 2. Haz una lista con todo lo que te parezca que es un ruidoo un sonido. Luego, comparte tus respuestas con tus compañeros y verifica si ellas coinciden En esta unidad aprenderás. .. Lección 1: ¿Que esuna aida? Identificar y analizar los elementos y la clasificación de las ondas Lección 2: ¿Quen el sonido? Comprender el origen vibratorio del sonido e identificar sus propiedades básicas tono, intensidad y timbre, aplicadas a diferentes instrumentos musicales Lección 3: ¿Cómo escuchas? Describir el espectro sonoro e identificar los rangos de audición en el ser humano y enotros animales. Lección 4: ¿Cómo htetactúa ei sonido con el entorno? Identificar y comprender algunas interacciones del sonido con la materia Analizar el efecto Doppler. 15
  17. 17. Í Lección 1 ¿Qué es una onda? Necesitas saber. .. [tz-n ce pt a :1 u; - vr br act an y ¿iltguiwcvs a os ascvcrados con el vicvari nc nta pc- n od ic r3 Proposito de Ia leccion [n esta le qui: I: 5 Li i‘ ‘ clasificacion V, [QIBCIÜISIKBS Clü las ondas me ¿an ica-s, Actividad exploratoria Junto con un compañero, consigan unos 40 palos de helado y cinta adhesiva. A continuación, sigan estos pasos: 1. Peguen los palos a la cinta adhesiva, de modo que queden a una distancia de 3 cm, aproximaciamentetal como muestra la figura. 2. Tomen por sus extremos ia cinta adhesiva y fijenla a dos superficies verticales separadas. de modo que quede tensa. 3. Presionen hacia adelante el primer palito de la fila yobserven el movimiento que se produce. Luego de observar el movimiento, respondan estas preguntas; a ¿Que ocurre con la rapidez del movimientoque se transmite cuando Ia cinta esta‘ muy tensa? b. ¿Ocurrirá lo mismo si empujan el primer palito cuando la cinta adhesiva no esta’ tensa? Planteen una hipótesis c. Describan con sus palabras que creen que viaja a Io largo de los palitos de helado yde la cinta adhesiva.
  18. 18. Oscilaciones y ondas Piensa en el movimiento de los palitos de la actividad exploratoria, en el vaiven de un columpio, o en el movimiento de un péndulo. ¿Que esperarias encontrar si mides el tiempo que demora en ‘ir yvenir‘ el movimiento de los palitos de helado o del péndulo? Un movimiento oscilatorio es todo aquel movimiento de va ¡ven respecto de una posición de equilibrio, en donde las partículas Van y vienen‘ siguiendo Ia misma trayectoria, pero cambiando el sentido de su velocidad Este movimiento oscilatorio se considera periódico cuando las oscilaciones ocurren en el mismo intervalo de tiempo. Péndulo Entodo nuovinientooschtorio existe ma posición de eqiilnio (0) y dos posicimes de máxino desplazamiento (AyK). ¿Cómo se forma una onda? To ma un recipiente con agua y observa s u superficie. Luego, deja caer algunas gcr tasy observa Iosanillos que se forman Si te fijas, estos sonco ncentricos yava nzan a medida que se agrandan. En este caso, no es el agua la que se desplaza, sino que sus particulas al vibrar de arriba hacia abajo transmiten esta vibración a las particulas que tienen al ladoAsi se propaga la oscilación Entonces, ¿que es una onda? Una onda es una perturbación que es capaz de propagarse. Si pones un corcho o una hoja en la superficie del aguacontenida en un recipiente, ¿crees que estos elementos se desp lazarlan? Compruébelo. Las particulas de agua no avanzan. implemente se mueven hada arriba y hacia tajo con respecto d punto de eqiifivrio Este movilientose denaniu movimiento vbratorio u oscilatorio. Lección 1.(QLÉ es unaonda?
  19. 19. Í Lección 1 ¿Cómo viaja una onda? Si tomas el extremo libre de una cuerda que esta amarrada a un soporte y que se encuentra tensa y le aplicas un movimiento vertical, se genera un pulso que viaja a traves de esta. Cada particula de la cuerda permanece en reposo hasta que el pulso se transmite por ella, originando que se mueva hacia arriba y luego hacia abajo, regresando posteriormente al reposo. —> Pdso Cuando la perturbación local que origina Iaonda se produce en ciclos repetitivos, es decir en intervalos iguales de tiempo, se dice que la onda es periódica. Si se mantiene constante el movimiento en el extremo dela cuerda la propagac ion a lo largo de ella producirá un tren deondas. Piisoserepitede igualfomiaen elnisno intervalo detiempo Estas en el estadio apoyando a tu equipo favorito. En un momento se inicia en el publico ‘la ola‘, tal como muestra la imagen. Las personas se paran y se yueliena sentar para originar el efecto visual de una ola real, Con respectoa esta información responde estas preguntas. a. Explica si la ola humana se asemeja a lo que acabas de aprender sobre ondas. b. De acuerdo con tu respuesta anterior, identifica cuál es el medio por el cual se propaga la energia enla ola de la imagen. c. Observa nuevamente el esquema que representa el movimiento oscilatorio y relaciónalo con el movimiento de las personas.
  20. 20. En esta actividad podrás representar Ia propagación de una ondaconsigue un recipiente grande de platica transparente una bolita de vidrio, cuatro esferas de plumavit de tamaño mediano, térmeras de colores, pincel y agua Luego sigue estos paso: 1. Pinta las esferas de plumavit con distintos colores y dejalas secar. 2. Cuando estén listas, llena con aguael recipiente y coloca dos esferas en cada extremo de el. 3. Luego, deja caer la bolita de vidriojustoen el medio del recipiente Observa lo que ocurre y describelo. Fi nalmente, realiza estas actMdades- a. Dibujatodo lo que viste e identificaen tu dibujo el origen dela perturbación y las ondas formadas b. ¿Las esferas de plumavit llegan a los bordes del recipiente? , ¿por que? c. Observa el movimiento de unade las esferas de plumavit luego deque cae la bolita de vidrio en su superficie y dibuja su posición respecto del nivel de equilibrio a medida que pasa el tiempo, en el siguiente espacio. Poidóndela esfera en eltieimo d. El dibujo anterior, ¿representa la trayectoria leal seguida por la esfera? , ¿porqué? Lee-aja 1 ¿Que es qaacncla?
  21. 21. , ‘s _? Clasificación de las ondas Las andas se pipe-den clasili: ar rd»; - accerdv 1 Lección 1 ’ ’= ’in ‘viril-LIS criterios Una i : - ellas el ri’i: i=¡iri’iv: -rit1a ses piarti-zclas en terminas la elir»: c- ¿ii . e e la ‘i pir-apa reir-da Ta rritiier. pic-eden“. clasificar »-_1»: -.a«: L.»: -r1:ia con el media por el cual p ces-j: - n prap arse y ses-gen las vdirriensia nes de la p r-apiaziacia n l. De aïcerda "in la1:lir». ’-:1:>: irir; k-I rnevxirnwntaeie las piartiiclas respiect-ei la 1dirá-aïian d»: ‘Ïïuflllfilïlïïllfflflilil la cunda se rc-C-anaivün ondas transversales y longitudinales Com presi on 1er’. 1.1.11 ya ’i Ra relaccio n En las cunda-s lanaitL-dina les las ptartiemlas «del media ¿wscila n en la misrriadire dr: Ia cunda [lili] irandasrz 21a nas d»: compresión y rarefacción Direccion de la onda Cresta l ¿. __‘ l v‘ f 'L’/ /, j A’ -_ — "¡l / ' "¿U " Valle ¡“Mi iii‘ En las «andas transwzrsaies las r; iarti: i.las teiseilar. d: tarma pic-ip; - ndmlar a lavjiree-eii de pirapaaaaan de .1 ainda L-as pronta-s altas y y val les re spre-ït rixarri ente tiaias de la «and a san llamadas crestas 2. {vagón las 1dirne nsia nes en qu: sr; - p rap aaa una canela picetde n ser unidimensionales bidimensionales o tridimensionales Uñflímflübñfilü- 5€ propaga" en UM Bidimensionales. Se propagan en dos Tridirnerisionalesje propagan Sola dirección, Comoocufle en las Cuerdas y direcciones. Es lo que se observa cuando cae un en tres direcciones. Ejemplode en los resortes. objeto en un charco. este tipo de ondas son el sonido y laluz. el ’i 1331 L
  22. 22. 3. S: .: =;nrrs>-: J»; -r. arr'»: »s el mer-daa «.1»: - LIÏQJCIÏJQÏICPCLIIÏ r5»: electro magnéticas. A ‘duren; - naa d»; - Las ¿»rd a; rr'r; --: .5r.1-:5s qu: se purcupaq ar; par mad >35 Elast ¡‘Siri Ii-¿urryzu race-n ondas mecánicas e, ‘ el s‘: nda: las ¿urdas elerïtrinrrnagrvfitmas CIL/ Z-ÏPJÏÏ WHEN por el vacia 4. Segun »; -I 92mm‘ se _« m: viajeras o estacio narias. Las ondas viajelas purcnpuaqxan IIÜfÜFFIPFrIÜ 4í‘1{‘5"1{‘ su. tufinte han‘: pucurtarrdcu energia ‘¿x rm ‘grruc-rwjcw grandes ¿instan-aaa Estas plug-den ser rnecarn: as o 5- #4:»: Irc: margrrí-Incvas tra hast-rs al». -. e» b Frgltuïí una P35 Las zur»; a; üstaaanana; en r: amb»; s»; - t-¿umïan -: La 03:: una cunda r»: bat a scnture m; sppcrtncr} g, ‘ sr; - IÑÍCÍDCIÑÜ ¿cubre si rrusrrïa La spyware»; ¿non «:1»: - a mb 0rd a; pura-Jr. c»: vínt ra m. c‘ p} m: ma estar ma Est tcnrrrran en IIÏSI fLITPZFPLZP 1r- . : u: rda ¿a d vr; - nm Las ondas estacionarias se pueden observaren las cuerdas de un instrumento musical. dr: purcupnagaaínr. las cunda; ÍÏJÏÏICWÉÍÏ 9;- ppcvfien Clasuhcar ani ¿Que es znaonda?
  23. 23. Características de las ondas Hemos visto que existen distintos tipos de ondas Sin embargo, todas poseen caracteristicas en comunA continuación se describen las siguientes propiedades de las ondas: Lotigitud de ondmCotrespmdea la ütauía que existe entre dos puntos sucesivos queseoormatan de forma identinmesdedc que seencuentrm en la nisma fase del movimietitomdulaioriot Oscladón completa También J lamadacido. se refiere al nnoviniemo de ida y regleso lvahrén) de ma partícula. Una osdladónconpleta se puede determiia entre dosvalesodos crestas. Unidad]. A Vdle Periodo. Es el tiempo que demora una partículao un objeto en realizar una oscilación o ciclo completo. T tienrpo _ n°de ascilacioms Frecuencia. Corresponde al número de oscilaciones completas o c iclos que se producen por unidad de tiempo. La frecuencia se simboliza comofy se mide en hertz {Hz} cuando el intervalo de tiempo corresponde a l s. Para calcular la frecuencia se divide el número de oscilaciones completas por el intervalo de tiempo en que se realizan dichas oscilaciones; f n° de oscilaciones tiempo Si atas una cuerda a un extremo y haces vibrar el otro, se propaga una onda cuya frecuencia será mayor cuanto mayor sea la rapidez con que la agitas. Como puedes apreciar en las definiciones de periodo y frecuencia, ambos conceptos son inversas por lo tanto: l f= ï Lo anterior significa que si ocurren cuatro oscilaciones completas en un segundo, la frecuencia será de 4 Hz yel periodo será entonces de 1/4 de segundo.
  24. 24. Ampitod. Es la máxima distancia que alcanza una paticda respecto del pmtodeeqtiitxio. Serepesenta con la letra Ay seexpesa en unidades de longitud Secke que la onda es más innnsa cuando tiene mayor amplitud. Y Cresta - Rapidez de propagación de una onda. En general, Ia rapidez relaciona Ia distancia recorrida con el tiempo. Para el caso de las ondas en una oscilación la onda recorre una distancia que se expresa como la longitud de onda {A} en el tiempo, que corresponde al periodo m. Esta caracteristica se expresa como. Á Lrr Lis cunda; luvrrrgrttitiirralu; y= — T ] - ' ‘iut rwirrtir Como el periodo esta relacionado con la frecuencia segun la expresion T=7 se tiene que: iJ Iuri qittid JJ ilbluliLl-J urrtrr; ' _r Il IFJHJBILÏIWL"; "= ¿'f Actividad2 ü Observa los siguientes diagramas. Luego, responde las preguntas asociadas. iürürfiiiiiiiiiiwfie a. Determina cuántas oscilaciones existen en cada una de las ondas representadas en cada diagrama. b. Si estas ondas se propagaran en l s, calcula la frecuencia para cada una de ellas. Le-zcifin L ,04:- es ¿wa-ancla?
  25. 25. Ejemplo resuelto 1 hluhtnulnfiteuunfihunnfl Situación problema Una moto de agua pasa propaganda ondas en la superficie de un lago. Isidora desde la orilla observa que un bote sube y baja cuando las ondas pasan bajo la embarcación ikerificancio el tiempoen que ocurria, realiza la sigu ¡ente gráfica Respecto de esta información: ¿Cuál es la amplitud de la onda creada en el Iagoi’, ¿con que frecuencia se propagan? Si se estima que en 8 segundos la onda avanzó 12 m ¿cuánto mide la longitud de la onda generada por la moto’, ¿con que rapidez se propaga la ondas en el lago? Entender el problema e identificar las variables En este caso, debes analizar Ia grafica expuesta, la que entrega la información necesaria para resolver el problema- por lo tanto, se deben recopilar todos los datos que entrega la figura Registrar los datos - Altura máxima que alcanza la onda; 1 m - Cantidad de oscilaciones efectuadas en 8 segundos2 - Distancia recorrida por la onda en8 segundos 12 m Apllcarel modelo mnemfilco Para calcular la amp lituddebes observar la distancia desde el punto de equ ¡libro hasta la cresta de la onda, en este caso es de im. Para calcu lar la frecuencia de vibración sabes que en 8 segundos se propagan 2 ondas. Asi se obtiene: _hodeolndtls= É= OJS Hz tiempo Fashion-Termo hi2 l o ls) l 2 3 4 S 6 7 8 .1 — a2 Para calcular la longitud de onda ya sabes que las2 ondas [liberadas en 8 segundos) recorren una distancia de 12 metrosentonces: Finalmente, para calcular la rapidez con la que se propaga la onda debes aplicar la fórmula para la velocidad de propagación como ya conoces la longitud de onda y la frecuencia solo basta remp lazar los va iores indicados para obtener la rapidez; v= /1-f=6-0,B= l,5'% Reclutar ma respuesta La onda que se propaga en el agua del lago tiene una amplitud del m una longitud de onda de 6 rn una frecuencia de vibración de 0,25 Hzy se transmite con una rapidezde 1,5 m/ ‘s. Si una onda realiza 4 oscilaciones en 32 s, calcula el periodo de la onda y la rapidez de propagación si la longitud deonda ahoraesdedcm Unicladl
  26. 26. L. Illjál A ‘m: wm. " —a- ACTNIDADES DE C . 22'72 De acuerdo con lo que aprendlste en esta lección, realiza las siguientes actividades: 5-l . .L'l"'rÏ' r l», “lr w-rtra- 5 '- '_‘4 z-l-r-w-r t g - Ll a u. LLH“ rr-apuy’ 5‘ - l. —.-; tir-- rr r tg; t: '- ; i-t Ïr pssrtt il}? lgrr-r. 5 nl ‘Wir’. 1--_-r 5' rr s» -r_; r r_“i.1‘; ll“r truti tgr --r i (Hair — . ‘, — ¡ini — v ‘y 91m — 5g. ‘ 5' - lis tuu 151:; trir 5- ("ví-rin i555 Llei m’ :1,; L-tïrwate r5-¿t'-_5--; t:r — d: - _r gli ' riw t-rH-u-r l? l'l: ‘, rr lr-fir -' ‘m r"'>r"-1r‘r5-. -1 lH-Jrrli trLvQ‘ rr-‘r -r l, » w '. rllil_. iïl"l. l.‘_‘rii‘"l: ri_1l"l. ‘r. "il_:5 rrr al; r‘ ' — 25
  27. 27. 1 Lección 2 ¿Qué es el sonido? Necesnas Sabe, “ Actividad exploratoria Junto con un compañero, consigan una banda elástica, un lapiz de pasta con el tubo tran sparente, envoltorios de caramelos y unatijera_ Luego, sigan estos paso s. Q k u-iaiar a tran-es de distintos mg dim. sm emi; .3; (¡o 1. Tomen la banda elast ica ycó rtenla con la tijera. Uno debe estirar la banda (‘Jcfljnas dcrm” q“ ¿.5 con ambas manos y el compañero debe pulsarla tal como si fuera la cuerda de una gu itarra. Describan lo que ocurre cuando acortan o alargan la banda elástica al mismo tiempo que la perturban. Racnid-z frecuencia g, - longitud de cunda. Propósito de la leccion mo 53h13‘; el scinidci es una cunda rriecanica por lo que es tapia: de ' sumido’ ¿compact-s qui; - se cirócluce’ En esta leccion estudiar as como 2. Tomen un papel de caramelo y estirenlo bien con sus manos. Soplen un se 131 ¡gina el sumido borde hasta que se genere un sonido. Tensenloy sueltenio a medidaque ¿’dgifigg de ¿üp-u-J, mac, ¿U5 soplan. Describan con detalle loque pasa en este caso. WÚPWÜJÜ 95 ¿Wim 35 Ü‘ 3. Por ultimo, tomen el lapizde pasta y desprendan la parte que contiene la lüs IHSIruIWCIitC-S Piuslcalú‘: tinta sin sacarla por completodel lapiz. Introduzcan un trozo pequeno de cáscara de naranja, tapen el orificio del tubo del lapiz y, tal como si fuera una flauta soplen por la parte superiora medida que suben y bajan el tintero. Tambien describan lo que ocurre. A continuación respondan estas preguntas. a. ¿Cómo se originael sonido en cada uno de los materiales? Expliquen. b. Considerando lo que aprendieron sobre ondas, expliquen lo que ocurre con el sonido cuando tensan y sueltan los materiales. e. Describan lo que perciben en los labios cuando soplan el papel d. ¿Se podrian utilizar estos sonidos para hacer música? lnfieran
  28. 28. Propagación del sonido El sonido es una de las formas de comunicacion mas importantes para el ser humano y para los anirnaies. Haz eI ejercicio de taparte los oidos unos minutos e intenta interpretar io que realizaste en la actividad exploratoria. ¿Podrias afirmar que estos materiales producen sonidos’ Como aprendiste en la leccion anterior, el sonido es una perturbación que se transmite a trates de un medio en forma de onda longitudinal. Toma tu lapiz a cierta altura [unos S cm‘. y dejalo caer sobre la mesa. Lo que escuchas se debe a que la perturbación generada se propaga por el aire y llega a tus oidosObsenxa la siguiente ilustracion; Ene! aio circundam segmeran sectores de maya omoentraáón de particulas, datan ‘nados zonas de compresión, y sectores de menor concentraciún de aire. Cumdo se F0600! un Solido. las lindos zonas de rarefacdón. Tanlnién ondas sonoras perturbany ¡"nacen se les denomina ¡made alta y baja vizrar las pzticdas del aire. presión, Raefacciórt bajapresiónw o O 0o o o o o o'o°: ’ O 0.0.g. o o’o°. 'o O G.0.. . . ¡o. o.o o o‘o’. 'g o o o o o o . o o'o°, O o o'o’ O. o o’o°°0 o o'o°’O o o'o°°O Canpresiút impresión Las moleculas dela mna de compresion empuiana ias moleculas yecinas, yestas, a su vez, empujan a lasque se encuentran mas adelanteAsi se generan diferencias de presionque dan origen a las zonas de compresion y rarefaccion. Si bien un medio comun de propagación del sonido es el aire las ondas sonoras tambien pueden transmitirse por sólidos y liquidos. En los solidos se propaga con mas facilidad que en ios liquidos, y en estos, mejor que en los gases. Ahora pon tu oido sobre la mesa y deja caer nuevamente el lápiz desde la misma altura an- terior, ¿Como percibes ahora el sonido? Este aspecto se analizará en las proximas lecciones. Lezciïn 2 ¿Gac-es ei ind 1 i; uuriciu iidbldViljb del me diu» Ju pruapu quuciri ¿LI s. l Ju nos relïgrrrticïs al ¡’idltildi por ul LLidI 5L propaga una cunda ‘como las SDHCIÍJS. L| uuu el acero la modem L‘ IHLÍUBU el ¿una var luis LUJIL"; El BUÍHLÏJ} 3L‘ U zlliüVlllij La uansnisiúi longituciial dela aida sonora se propaga hasta llega d ¡acepta dela mdmesdecizel tirmanqel cuá tanñién iilra.
  29. 29. Í Lección 2 La Laja de researiaricia cie algunos instrumentos musicales les permite dlWpllliLsll y variar su su iii ti u Fuentes sonoras Un portazoel canto de un ave, unachispa un silbido, la vibración de las cuerdas de una guitarra etc, se podrian considerar emisores de sonidos sin embargo, ¿alguno de estos ejemplos emite ruidos? ¿Cual es la diferencia entre ambos terminos’ fisicamente, el sonido se diferencia del ruido segun la periodicidad de las ondas. Las vibraciones del sonido son regu lares o periódicas, en cambio, lo que se conoce como ruido corresponde a vibraciones irregulares, que generan una sensación confusa. Aun asi la diferencia entre ruido y sonido es subjetiva y depende de cada receptor. Desde este punto de vista un instrumento musical es cualquier objeto que se usa para producir sonidosen el marco de una creación musical. Al estudiar los instrumentos musicales se puede comprender mejor las prop ¡edades del soni do. A co ntin uación conocerás las caracteristicas de algunos de ellos. Instrumentos de cuerda Estos generan un sonido cuando se pulsan sus cuerdas. La frecuencia de la onda producida depende generalmente de la longitud de la porción de la cuerda que vibra, su tensión y el punto en el cual la cuerda es tocada. Algunos instrumentos como Ia guitarra, el VDOIÍH, el violonchelo y el contrabajo requieren de una caja de resonancia para amplificar el sonido. n Instrumentos de percusión El sonido en los instrumentos de percusión se produce, por lo generaL cuando se golpea una membrana vibrante. No obstante, la percusión puede darse en cualquier material cada uno tendra un sonido distinto, como la clave (madera! y el cencerro [metal], que se usan en la salsa y los ritmos afrolatino s. s) Instrumentos de viento En estos, el sonido se produce por la vibración de una columna de aire dentro de ellos. La frecuencia de la onda generada se relaciona con la longitud de la columna de aire y la forma del instrumento. Algunos ejemplos de estos instrumentos son la zampona el trombón, e| saxofón etc.
  30. 30. nutrimentos de lámina Corresponden a un tipo de instrumento de percusión En ellos el sonido se produce por la materia misma del instrumento, gracias a su solidezy elasticidad, sin que se tenga el rec ursoa la tensión de membranas ode cuerdas. El metalofono es un instrumento de lámina percutida Los distintos tamaños de las láminas metálicas emiten sonidosdiferentes que también se amp Iifican en una caja de resonancia. y l/ Ííííïfiifififi Metdófono la voz harian: La voz puede utilizarse como un instrumento musicaLCuandoqueremos generar un sonido, como hab lar o cantar, es necesario ingresar aire a la cavidad torácica a traves dela inspiracion De esta forma, se adquiere el medio elástica que permite ¡M5693 que- es ¡a dkbnh la vibración, es decir, el aire. qué “pos ¿“ten y Cómo Se La emisión de lavo: es el proceso encargado de utilizar aire para hacer vibrar ‘CÉÜOM C0" la CmÉÍÓ“ de las cuerdas vocales, que es la estructura que produce el sonido. El paso del aire ¡a V014 por la laringe hace que las cuerdas vocales vibren generando un leve sonido que " " es amplificado por una caja de resonancia. Este proceso de resonancia involucra tres cavidades la laringe, la cavidad nasal y la cavidad oral, las cuales modifican el sonido generado en las cuerdas vocales y le adicionan el timbre. Por otro lado, el tono esta dado por el número de vibración de las cuerdas vocales, y la intensidad se relaciona con la potencia del aire cuando sale de los pulmones Por último, ocurre el proceso de la articulación que consiste en convertir los so- nidos en palabras. Aqui intervienen los lab ios, los dientes, la lengua y el paladar Cuando lascueidas vocales están máspntas y tensa: (A) votan más y se producen sonidos agudos Cuando Lascuedas xocaies están sqaaadas (B) sabran menos y se ¡reducen sonidos graves Lección 2 ¿Quées el smido?
  31. 31. Í Lecc ión 2 Soridoagudo Sonido grate 0.00 0.0| 0.02 0.03 Termo (s) Propiedades del sonido Cada vez que escuchas musica, seguramente distingues una serie de sonidos. Algunos son agudos y otros graves, altos y bajos. Mediante tu intuición y tu experiencia puedes identificar las propiedades unicas del sonido a diario, sin saberlo. Acontinuaciónconoceras las principales propiedades del sonido. Altura o tono de un sonido Todo el tiempo escuchamos la voz de otras personas. ¿Te has fiiadoque, en algunas ocasiones percibes un sonido como agudo o grave? El tono o la altura del sonido corresponde a la frecuencia de vibración de una determinada onda. Mientras mayor sea la frecuencia de la onda más agudo es el sonido. A su vez, mientras menor sea la frecuencia de Ia onda sonora más grave es el sonido. Notas musicales La escala musical es un ordenamiento ascendente de tonos. La escala dlatónlca es una de las más conocidas y esta’ formada por ocho notas musicales. Cada una de estas notas posee frecuenciasdistintas. En 1939 se fijo la escala a partir de una nota de referencia; la nota escogida fue "la", con una frecuencia de 440 Hz, lo que quiere decir que cuando una fuente sonora vibra 440 veces en l segundo emite el tono la Asi, las notas musicales cumplen ciclos repetitivos. La siguiente nota la dentro de la escala se le llama ‘su octava‘ y tendrá el doble de la fiecuenc ia anter¡or, es decir, 880 Hz. Un piano produce cada nota musical con la frecuencia indicada en la tabla Según esta información calcula el tamaño [longitud de onda} de cada una de las notas musicales y su periodo. Toma en cuenta que la rapidez del sonido en elaire b 15"C)esde 340 mis. Do 261,63 } o o Re 293,66 , . Mi 329,63 ’7 fi Fa 349,23 Sol l 392 La 440 g a o 4 Si 493,88 Do S2 326 fl umziadt
  32. 32. Timbre e Instrumentos musicales Como viste en la página anterior, el tono de un sonido lo determina la frecuencia de la vibración de la fuente sonora. La pregunta que puede surgires ¿porque suenan diferentes todos los instrumentos si vibran con la misma frecuencia? El timbre de un sonido depende de las caracteristicas propias del instrumento. Por eiemplden unode cuerda como la guitarra el sonido emitido dependerá no solo de la vibración de la cuerda pulsada sino también de la madera yotras partes de ella [caja de resonancia u otras cuerdas que vibran junto aella}. ¡“apagón Vidil Flauta ‘N MN WWW fiNi/ i Ondas estaclonarias en el sonido Como áprendiste en paginas anteriores las ondas estacionarias se producen a partir de la interferencia producida por dos ondas de la misma naturaleza. Cuando se pulsa Ia cuerda de una guitarra, se genera una onda que rebota cons- tantemente en cada uno de sus extremos formando asi una onda estacionaria que, a su vez, se convierte en una onda sonora que se propaga en el aire con una frecuencia definida por las prop ¡edades de la cuerda. Esta cuerda al encontrarse fija en sus dos extremos, presenta un nodo en cada extremidad y un cierto nu mero de antinodos que se manifiestan por un numero entero de zonas repartidas a lo largo de Ia cuerda. Los nodos son puntos de vi- bración minima dentro de una cuerda. Los antinodos son puntos de vibración maxima dentro de una cuerda y se encuentran entre dos nodos. Ladistmda entredos nodosmloonsecutivos Laarmituddeoxlaciúi deun (o dos mfnodos) ocrresporide a rue-dia pinto de la onda depende de su liznqtud de aida Wii. distance al nodo más cercano. T «rare de a". daaaxn . J"i vo cr y aca ‘aaladaceí m“ cïazteï-stcode cada "ls1'ul"‘e"ilü‘v'á’ádú‘ .3:. .e'd3 con a "rota "M saca "decretada Antinodo. Pintocentrd entre dos nodos _- Dos antinodos consecutivos alcanzan sus and ¡tudes en sentidos opuestos consecutivosque oscila oon rnaprarrpitud. T Onda estacionaria enel tianpot TOnda estacionaria enel tianpon I 2 Lezcm 2 ¿CJaec-s el simula?
  33. 33. Armónlcos El sonidoque produce una guitarra o cualquier otro instrumento, esta’ constituido por una superposición de ondas que incluye una onda de frecuencia fundamental, común para todos los instrumentos que emiten la misma nota, y la suma de los arrnonicos de la onda. Los armónico: son ondas de dlíerenle amplitud cuyas frecuencias son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. El resultado dela suma de estas ondas es caracteristica para cada instrumento y permite diferenciar el sonido generado por instrumentos d iferentes. 3'I’IIIÏI¡OO tac-nda ‘ÉSJÏBWÏÉ en un nsvumento CO"Eï)O'ïÉ fundamem¿ a a sumada suiecxnca íuwdawientat mas sus arman-cos En esta actividad utilizaran el objeto que construyeron en la Actividad exploratoria de la Lección i e intentaran encontrar armon icos. Para esto, junto con dos compañeros sigan estos pasos; 1. Fijen la maquina de ondas en dos superficies verticales separadasde ' modo que quede tensa. 2. Hagan oscilar los palos para que se propague un tren de ondas más o menos periódico. 3. Repitan el pu nto anterior. Busquen el primer armónico fundamental el segundo y el tercer armónico, como se observa en la figura. a. Describan que ocurre con la ondaque se propaga cuando llega al extremo opuesto dela huincha b. ¿Que tuvieron que hacer para formar los armónicos? ¿Con q ue concepto estudiado se relaciona su acción? c. Describan que‘ ocurre con la longitud de las ondas a medida que aumenta el número de armónicos. d. ¿Se puede obtener el cuarto y quinto armónicol ¿que tienen que hacer para encontrarlos? Expliquen 5Q Unida-dl
  34. 34. En esta actividad se espera que encuentres los armónicos de una guitarra Para esto necesitarás una guitarra española y una huincha para medir. Acontinuación sigue las instrucciones: 1. El primer armónico de una cuerda se consigue pulsandola al aire. Eneste caso, la cuerda está tensada y sus extremos se encuentran fijos y sin movimiento; estos puntos corresponden a los nodos 2. En la sexta cuerda tomando desde abajo hacia arribaidebes pulsar lacuerda y dibujar la perturbación sobre ella. 3. Luego, posiciona un dedo en el traste numero 12, rozando la cuerda en esta posicion ycon la otra mano emite un pulso. Repite esto hasta que escuches un sonido agudo y puro, al cual llamaremos armónico; eso indicará la correcta posición de tus dedos sobre lacuerda. . Busca a lo largo de la misma cuerda otros armonicos y reg istra en que traste ocurrio. . Con una huincha métrica, mide la proporción de cuerda (realim la medición desde el ceji Ilo) que em ¡te ese sonido y compárala con el largo total de la cuerda. 6. Fina Imente, busca armón icos en otras cuerdas. Ahora, responde estas preg untas a. Cuándo rozas la cuerda ¿ese punto se mueve! ¿como lo podriamos llamar? ¡»Determina a que’ porción corresponde el largode la cuerda hasta el traste 12 respecto del largo total de la cuerda. c. Identifica en que trastesencuentras el segundo, tercer y cuartoarmónico. d. En relación con los otros armónicos encontrados en la sextacuerda, determina a que porción corresponden sus largos con respectodel largo total de la cuerda. e. Reconoce en que‘ trastes encontramos ar món icos idénticos entre la sexta y quinta cuerda f. Util izando los armonicos idénticos entre cuerdas, diseña un metodo para afinar tu guitarra. Intensidad de un sonido La caracteristica que define si un sonido es fuerte odebil se denomina intensidad sonora. Este mncepto esta relacionado con la amplitud de la onda y, por Iotanto, con la energia que transporta. Las ondas sonoras intensas o de alto volumen, propagan una gran cantidad de energia. En cambio, las ondas sonoras de bajo volumen, transportan muy poca energia. Los sonidos fuertes o de alto volumen corresponden a amplitudes altas y, por lo tanto, propagan gran cantidad de energia. Los sonidos débiles son de amplitudes bajas y sus onda s transportan poca energía. Cejila Lezcaïn 2 ¿Q .10 es el sii-lija?
  35. 35. ‘i’ 1 Lección 2 LEX Para hacer más intenso el sonido de un instrumento de viento, sedebe aumentar la wlocidad con la cual el aire ¡ngresaa el. De esta fomxa, como ocurre en el saxofón la lengüeta ubicadaen su boquilla oscila con una mayoramplitud. Para hacerque una cuerda suene con mayor intensidad, debemos sacarla una distancia mayor de su posicion de equilibrio. Ba distancia corresponde a la , npliirq: : : l. r__ _r‘: _r. :. : l_r'. ACTIVIDADES DE
  36. 36. Manejo horrores Los datos que se obtienen en la investigación en ciencias provienen del registro de resultados de observaciones experimentales Estos datos, en la mayoria de los casos son de natura lea numérica Es decir, los datos son medicine: obtenidas mediante instrumentos y aparatos adecuados para lo que se desea medir. Sin embargo, aunque no lo parezca toda medición puede ser imprecisa y presentar errores en los valores que entrega. Existen varios tipos de errores de medición Uno de ellos son los errores sistemáticos, que son aquellos que permanecen constantes a lo largo de todo el proceso de medida y, por ende, afectan a todas las mediciones Estos pueden darse por fallas instrumentales, personales o por la elección errónea del método de medición También eristen errores aoddennlesque se producen cuando existen variaciones entre observaciones sucesivas realizadas por un mismo investigador, lo que arroja valores diferentes para cada medida La combinación de todos loserrores conforma lo que en ciencias se denomina errorde medcidn. Esta expresión no se refiere a una equivocación en el proceso, sino al limite de precisión del dato obtenido. ¿Cómo evitar los errores al realizar mediciones? - Si estas trabajando con instrumentos, es necesario calibrarlos periódicamente o comparar sus escalas de medición con patrones de referencia para ver si existe algun factor que altere las mediciones. o Si estas leyendo el resultado de una medición en un instrumento, como una probeta debes estar de frente a este. No debes realizar la Iect ura ni mirando desde arriba ni desde abajo. - Antes de registrar el resultado de la medición, asegurate de que el instrumento que estes usando [por ejemplo, una balanza: se haya estabilizado por completo. Tam bien debes procurar que este se ubique en la posición correcta yque se mantenga fijo durante el registro de la medicion, como en el caso de las huinchas de medir. Ahoroü Piensaen elprocedhüento que levas abocuando mides lmgitud con ma reja. A continuación. responde esta pegunm: 1. ¿Crees que en todas las oportunidades has obtenidos resultados precisos? , ¿por que? 2. ¿Qué tipo de errores de medición crees que has cometido? Conversa con un compañero 3. Si construyeras una balanza escolar, ¿crees que esta entregaría valores reales oestimados? ¿Cómo podrias explicarlo? Habilidades cientificas
  37. 37. 1’ Habilidades científicas En este taller pondrás a prueba la habilidad modelada anteriormente: . Recuerda que para evitar los errores accidentales o aleatorios, debes utilizar los instrumentos con rigurosidad, tomando en cuenta que la forma de realizarla medición y el instrumento elegido influirá directamente en el resultado final. ¡’ikiiraiihiiaw ' ÏÏIÍÏQÏZÑÑÏÍÏÍÉÏSÏÏÑÏÍÏIÜÉÏÉ kier-wii¡umi-qïáiqmuizaum fiïuir-ngfaamfii - ! Ï'-]! ÍÏÁ! ÍH! Ï-}1ÏÏ-.1 ‘(SW-g ‘¿Gislïsi ' nmsïizim ‘fi1k: q[r--, -K= ¡9Li; áaí‘. a-é-fluhr 36 — ——, Lïsltkflitlïrïinni ¡hnJ-m-J; ¡’WL
  38. 38. Re ‘l l F464 Do 1046,56 Si v 98 7,76 ‘ - La - 880 g ' Sol - F84 - ‘ Fa ’ 698,46 . ' Mi . 659,26 La marca realizada en el tubo debe quedar al borde del orificio, que tendrá entre 7 y 8 mm de diametro. Recuerda que la marca tiene que estar al borde del orificio y no en el centro. S. Cuando lleguen a la nota mLque corresponde al orificio mas alejado dela boquilla, no deben perforarla ya que estadistancia representa el termino de la flauta. Por lo tanto a esta distancia se debe cortar la flauta. 6. Finalmente utilicen una guitarra afinada o un afinador electronico para corroborar que los tubos emitan las notas musicales. Análisis Luego de que hayan construido la flauta y la hayan usado, respondan estas preguntas; a. Describan el sonido producido por losorificios a medida que se van alejando de Ia embocadura. b. ¿Cómo explicarian la diferencia en los tonos producidos por los distintos orificios? c. ¿La flauta permite obtener las notas musicales que conoces? ¿Que relación tiene la rigurosidad del procedimiento con lo que respondieron anteriormente? d. ¿Las notas musicales de la flauta ydel afinador o de la gu itarra son iguales? Si encontraron diferencias, ¿como las expl icarian? Conclusiones y comunicación de resultados Elaboren conclusiones relacionadas con Ia aplicacion de los modelos teóricos y matemáticos, ademas del manejo de errores y la precision enla construccion de un instrumento musical. Reunan sus resultados en un poster cientifico y presentenlos a los demas grupos. Para esto, revisen la página 232 del Amex) l.
  39. 39. L» altiation de Proceso organizando lo aprendido I. Observa atentamente el siguiente mapa de ideas En este organindor gráfico se agrupan algunos aspectos relacionados con los contenidos de la Lección 2. VÏÉÏTF. ¡ng s ujry-wr3i, s.; “l. * ' h r" - ' i- 05.. w . ' - _ ¡ / / Ferturlncion en cuerzhs, columnas de aire y i Propagación del sonido: com presiones y rarefacciones . / Miura del sonido: frecuente --‘— lntensirhd del sonido: energia y armlitud 2. Elabora tu propio mapa de ideas con los conceptos más importantes de la Lemon l. Actividades l. Las campanas de las imágenes muestran dos . ' situacioneszen A se representa un medio en el que existe aire, y en B el sistema está adaptado para generar la condición de vacio. O bservzilas y luego responde a. Si en la pantalla del celular observaras que está entrando una llamada, analiza en cuál de los casos no puedes escuchar el sonido del llamado. h. Explica, de acuerdo con Io que sabes de ondas electromagnéticas y mecánicas, por que en ambos casos puedes ver Ia luz que emite la linterna o la de la pantalla del celular. l uma
  40. 40. 2. David registro tres sonidos, tal como muestran los esq uemasCadaonda sonora se emitió en el mismo intervalo de tiempo y recorrieron una distancia de iO m. iiiiiiiliiiiiii C. a. Identifica que" representaciones corresponden a sonidos agudos ygraveslustifica tu respuesta. b. Compara las ondas a, b y c en terminos de su longitud de onda amplitude intensidad. 3. EI Iimp iaparabrisas de un auto efectua un movimiento periodico. en 20 s recorre iO veces el parabrisas despues que sale de su posicion original hasta que vuelve a ella. Respecto de esta información, responde estas preguntas, a. ¿Cuantotiempo demora en completar una oscilación completa? b. ¿Cual es la frecuencia de oscilación del Iimp iaparabrisas? c. Elabora unesquema en tu cuaderno que represente una oscilación completa del Iimpiaparabrisas. 4. El diapasón es una varilla en forma de U que se encuentra fija a una caja abierta. AI golpearlo vibra emitiendóondas sonoras con una frecuencia de 660 Hz, - es decir, la nota mi. a. ¿Cual es la longitud de onda dela nota musical que emite este diapason? b. ¿Cual es su periodo? c. ¿Para que sirve su caja de madera? d. Averigua si un diapasón puede emitir más de una frecuencia. E UalJbC o "i de PÜCÜSÜ
  41. 41. Í Lección 3 ¿Cómo escuchas? Necesitas saber. .. Frecuencia intensidad y aúori ¿lei scinidci. Propósito de Ia leccion ¿C leliriii las el volumen di: - un son id rw‘ Crees que - r ct- teri soria: :3 qui; a i. utiles por CI s _i l‘i Lii"'i: ii‘ir; i y el lLJlÏClÜPIJÏWIÚÏIÍL‘ del ülClD Unidadl Actividad exploratoria 1. Analiza la siguiente clasificacion de la intensidad del sonido en distintos ambientes y situaciones. Tipos de ambientes Silencioso Poco ruidoso Ruidoso Molesto l nso portable 2. A continuaciónjunto condos compañeros, recorran la escuela y presten atención a diferentes sonidos que se producen a lo largo del dia: en la biblioteca el patio, la sala de clases y la salida de clases. Registren los sonidos y clasifiquenlos de acuerdo con la simbologia anterior. Ahora, respondan estas preguntas a. identifiquen espacios silenciosos ruidosos y molestos en la escuela. h. ¿Que lugares son más comunes en las ciudades muy pobladas? ¿Cómo podrian explicarlo? c. Reconozcan en sus casas lugares que sean silenciosos, ru idosos e insoporta bles. Intensidad sonora Como ya sabes, la intensidad es la cualidad del sonido que permite diferenciar y clasificar los sonidos como fuertes y débiles. Tambien aprendiste que la intensidad se relaciona con la amplitud de la onda y con la energiaque transporta. En la Acriwdad explora toria pudiste identificar distintos tipos de sonidos. Seguramente aquellos que te resultaron desagradables eran fuertes, a diferencia de los que resultaron agradables La intensidad tambien hace posible diferenciar el volumen del son ido.
  42. 42. Volumen y declbeles Elumbral minimode adición se da cuando el oido sano no percibe los sonidos porque estan por debajo de una intensidad minima. Si un son ido determinado llega ala intensidad maxima que puede capiarel oido sin sentir dolor, se reconoce el umbral superior de audición o umbral de dolor. El nivel de intensidad sonora se expresa en decibeles (dB), que es una unidad relacionada con la capacidad de oir. Asi el nivel minimoo umbral de audición corresponde a 0 dB. Los sonidos menos intensos no pueden percibirse. El nivel maximo, también llamado umbral de dolor corresponde a 120 dBy por encima de e'| percibes una sensación dolorosa. La siguiente tabla muestra distintas situaciones, sus intensidades sonoras y los efectos que provocan. Silencio 0 Pisada ‘ll Viento enlos árbole 10 Comersaciónen to: baja í N Bbioteca — 40 Oficina tranquia _ so Urnhd mhino de audción Nivel recomendado 120 - 140 Pérdida de la audición. 130 Sensación de dolor. no Ruido muyfuerte. Lesiones del oido si la exposición al 90 ruido es continua. 70 Dificultades para conversar. SO Sonido bajo. 10 Sonido muy bajo, apenas Mdftíbnfilïüfico —Ï3° Llrnlaraldel _ Despeguedeavión lll dolor 0 ¿“dmb Explosión de m artefacto no van Beethoven Composirocdirector de orquesta y unode los más virtuosos pianisiasalernanesy del mundo Beethoven tuvo un gran desafio: crearsts magistrales obras mientras su capacidad auditiva disminuia A med ida que su sordera avanzaba, siguió componiendo, ejecutando y dirigiendo sus obras, incluso después de quedar ft -vv-i-r '_"""“"‘ - -v0 completamente sordo. En una ocasión después de estrenar su Novena Sinfonia, -i se volteo para ver el aplauso emocionado de la audiencia Al darse cuenta de que no escucho nada comenzo a llorar. Escucha una parte de esta si nfonla en html/ www. IsbeethovermomIOeuwesILVIeemoVerrMidI-wa-Sirímm html LGICPÏÜ 3 ¿co "pesca-Tias?
  43. 43. Í Lección 3 Espectro de frecuencias auditivo Como sabes el tono de un sonido depende de su frecuencia. Los sonidos agudos poseen alu frecuencia. en cambio los sonidos gaves poseen baja frecuencia. bnisten sonidos muy agudos que no puedes escuchatde igual forma que hay so- nidos graves que tuoido es incapaz de captar‘ Sin embargo, ¿que tipo de sonidos no podemos escuchar tomando en cuenta que nuestros oídos están sanos? ¿Los animales escuchan lo mismo que el ser humano? Observa el siguiente esquema que representa el espectro auditivo. En este se considera las frecuencias audibles para el ser humano y otros animales. Elefante, tqm los elefantes se pueden oominica a varios kiúnetros (XX) 40000 de distancia utizando frecuencias de irírasonido, que oarespondm a mdas micras inferiores a los 20 HL Tanlaienlas balenasylas tigesernitemensu canto y mgido. oormmmtesde ‘nfiasorido, lo que les ayuda además a padiur a sus pesa; Actividadó f Analiza los datos de la tabla y luego responde las preguntas asociadas 1. Identifica cua’! de los animales posee el rango de audición más amplio y menos amplio. 2. Reconoce que animal posee el rango auditivo más cercano al del ser humano. 3. Señalaal menos dos animales que perciban ultrasonidos. unas; lPerro 67-45000 ÉRaton ‘rooo-erooo [Gato ‘45-54000 ÍRana ‘100-2500 í Elefante ’ 16- 12 OOO
  44. 44. El ultr: son id o corresponde a ondas sonoras por sobre los 20 OC-ï) Hz. Estas son percibidas y emitidas por d ¡versos seres vivos Insectos como poli llas y marr ‘rleros como los rrurcv; Lagos, ratoms, mrros y cklítnes utilizan el sondoen ese rango para com uni: arse, obtener alirnentoy localizar objetosfxlgunas especies de rrturcielagos utilzan un sistema lLamado ecclo celrztxctc n, que consiste en emitir sonidos de alta frecmnciamksi logran orientarse m una cigrta direccion del espacioy a traves de la rellexianqtie se produce dela onda sonora, pueden estimar la distancia, eltamañoy forma delos objetos. De este modo pueden desplazarse por cavernas totalmente oscuras. Ultra su ni dos .1 l2O C-Z-ï) Frecuencias {Hzl | o ¡ . t l I I l l l l I . ¡ Delfin ¡ ¡lo oo} ¡mom Hz Los delfines o las balrsnas encuentran alimento, evitanobstaculos, I detectan a un ckpredador yse mantknenen manada mediante : la ecolocalizacion. En el caso delos delfines, estos animales —‘ , utilizan sonidos de frecmnciassuperiaresa los lC-DOC-I) Hz para l cazar ydesplazarse en aguas con corrientes. Paraella uttlzan sus : mandíbulas para captarlas ondas sonorasrellejadas. i i l Murcielago lOOC-ï)’ HOOC-DHz ii. " Sui’ ‘¿ttïjt .1, t Luiz‘ IllÍü ¿:2 Íz‘, LÍiÏl
  45. 45. Í Lección 3 O Oldo entorno El solido es captado por el pahelón auritivo breja) que tiene la forma adecuada para brndar una mayor superficie de recepción de las ondas sonaas Luego estas pasan pa el caduca) cultivo externo, iugar donde se ooncmtran las ondas paa luegodiifise hasta el tinpano. O Oído medio El oído y la audición Como sabes las ondas sonoras puede viajar por el aire el agua e inc lu de los solidos. Sin embargo, ¿qué provocan las ondas sonoras e que podamosescuchar? El aparato ¡aditivo estádiseñado para captar las vibrac ion ondas mecánicas transformándolas en impulsos electric hasta el cerebro, donde son interpretados como diferen A continuacion podrás co nocer las est ruct ura s que so Es ma pequeña cavidad de apaximachmente l cm de ancho, ubicada t al fiml del cmducto aidtivo. En esta parte del ddo se encuentra el ' chupan, nnenúrana eüstica que Vin d redürmdas sonoras las vtradones luego setransmiten a msistema mechino fumado pa ¡ tres huesos pequeños hiartllo. ymque y esfibo). que trmsniten y anqiifican la vitraciún hack la ventana oval. O . i’ Oído interno , Consiste en ma saie de conductos y cavidades donde la ¡filiación _. ' ' ' kr) setransíomta en ¡na señalelectrica. La ventana ovd omecta eloido _ * mediocon la cockao cracouín el ‘nteríorde esta esrructuahay “e __ ' n q. _ _ " e" , rm- «. .., m ¡mido que transnite la viaraciúi hasta el organo de Cord. Bta estmctin posee las tamhadones nerviosas que sm hs encargadas deenüa elestimüo hacia elcerehoa travesdel nuvlo audívo. lumen
  46. 46. Cuando las personas ‘lldldtl un JVIUH un algunas ocasiones sienten una riiolestia un ul oido durante ul despegue o el aturrizayis. Lstu su produce por una diferencia de presion entre el aire contenido un el oido medio y el aiii: externo. La trompa de Eustaquio que comunica el oido con la ¡‘idfll y se ensancha al bostezar. masticar u ¡ tragar tiene que abrirse un poco para que el aire pueda entrar o salir y equ ¡librarse Una sensacion similar si: puede percibir un un ascensor que sube CÜÍÜÍCÜMÜÜÚHÜW Ubdjd deiiiasiadoiapitjo o cuando subes y bajas un curro. Coda . .’--— Actividad8 Q Observa la estructura del ‘A _ A a dufinslflfléffifigfikw j ¿‘que al interior de la cóclea haya liquido. , á . ..‘ . . (sin. 2 gin-wm‘. e . .. --w: - v e , , , , {Identifica todos los medios por los cuales se transmiten las ondas sonoras desde la oreya hasta Ia coclea 3. Representa lo que ocurre con la transmisión de las ondas sonoras en el oido medio con piezas de domino. Luego explicaselo a un compañero. Lcccicn 3 ¿Cómciescucnas?
  47. 47. .1 wa‘ -- ’ . , i-á ° — 1 Leccion 3 ¿L Contaminación acústica Observa la imagen e mia-gina como se percibe el SOFiI-CÍO en esa situacion. La contaminación acústica es el resultado de SIQFild-DS molestos ‘y afecta principalmente a los habitantes de las ¡ciudades o a «quienes, por sus trabajos, se ven etxcnuestcss a sonidos de ¡ntensida-des altas o nw-dera-das d urante un tiempo pro onqad-o. C-ont-o aprendiste anteriormente, ambas situaciones pueden dañar el sistema auditivo. El exceso de ruido puede provocar efectos ¡“rogamos para la salud, como est re s, falta de sueno, rdescorcentra-cbn. bajio rendimiento e incluso perdida de la audición, Como satnes, Ia unidad de medida de la intensidad del sonido es el «decibel i218.’ ‘y el instrumento que se utiliza para me-dirlc) es el sonómetro. El indicador ntas facil para medir el ruido ambiental es el nwel de presion sonora [NPSI expresado en dB ‘y recurre-dildo por un filtro de p-on-deracior‘. que permite que el sonometrcw oerciba las lrecuencicss, en Hz, de manera similar a cromo los escucha el oido humano, El daño acustico es proporcional tanto a la intensidad del sonido como al tiempo de exposicion. Es por esto que la norma chilena establece como un periodo máximo de exposicion laboral de 8 horas a 85 dB/ l horas a 90 dB o 2 horas a 95 dB. Un est udio real ¡zado en ‘i989 por el Servicio de Sal ud Metropolitano del Am biente (Sesma) estimo que 1 300 OOO personas estaban sometidascotidianamente a nive« les de ruido inaceptables por las normas internacionales La Organizacion Mundial de la Salud (OMS) ha sugerido un valor de ruido de SS dB como limite superior deseable al aire libre En la siguiente tabla se muestran otros valores de ruido para distintos am Dientes: SO ESCUEÉS 35 Fuma: Ham: u. hguez R. - ‘ y fi CeuoJ y Nsiaa F Saad-zm de o; Discotecas 90 durante4 horas f’ p, _¿_ y ‘J Ïamwnïa e“ a Y - . I i‘ . . 1 l . ' . . h . . . Conciertos, test rvales 100 por 4 horas Cuclsj de íafltsgo a2 Chase 4%. ». ' Í ' Í _ " Üictnnzïuikïsngïcx‘. «LÍ ‘L-‘te c ‘Ï sil: - ‘ Comercioy trafico” 79 ¡mwyl w Actividad9 1. Investiga y elabora una lista con los efectos iisicos y ps icologicos dela contaminacion sonora en las personas. l 2. Averigua si en Chile existen leyes que regulen la contaminacion sonora y la alta exposición a ruidos. Unidad 1
  48. 48. Pérdida de la capaddad auditiva Generalmente la capacidad auditiva se va deteriorando con la edad. Este deterioro se incrementa debidoa la exposición a sonidos que se acercan o superan el umbral del dolor‘ La mayoriade las personas de 30 años o más nooye frecuencias de mas de ¡S OOO HLA los SO años el limite desciendea los 12 O00 Hzy a los 70 años baja a 6 OOO Hz [es decir, por debajo del limite superior de la conversación normal). Estudios audiométricos realizados a personas que han sido sometidas a altos niveles de ruido, durante largo tiempo, manifiestan una baja de la audición en frecuencias altas (entre 3 OOO y 6 OOO HZ) y, en particular, alrededor de los 4 O00 Hz, que corresponde a una conversación con volumen moderado. La pérdida se amplia con el tiempo hasta afectar frecuencias entre los S00 Hz y los 2000 Hz esdecir, presentan dific ultad para escuchar cualquier conversación. ¿Qué dedos tiene la pérdda de audciórt en la calidad de vida? Los efectos causados por esta exposición son de tipo fisiológico y psicológico; - Entre los primeros, se reconocen les iones que afectan el oido externo, el oido medio (como la ruptura del timpano} y el oido interno. Tam bien se reconocen lesiones mixtasque afectan a mas de una porción del oido. Estas suelen ser mas graves que las anteriores. - Los de índole psicológico pueden ir desde el insomnio y una conducta irritable que dura poco tiempo, hasta una alteración permanente de la conducta la cual requiere atenc ión med ica. N ¡ Conexion con. .. Medicina . 'iL'5UL'l'rL'l'i IJPHBÏVÜL] per ‘el lLl V51 Lil: I Ltd JL ‘lllivti qui; ¿‘el uIlu do; L” Lis. ill‘ l'lL. La mayoria de las sorderas son consecuencia de la destrucción de unasestructuras llamadas cilios, que están al interior de la cóclea. Estas celulas son las que transmiten los sonidos al nervio auditivo. Existen varias soluciones para mejorar la capacidad auditiva El audIono es un aparato electrónico que amplificael sonido. Estos reciben las ondas sonoras por medio de un micrófono, el que convierte las ondas en señales electricas El amplificador aumenta el volumen de las señales y envia el sonido al oido a traves de unaltavoz. El implante coclear es un sistema electrónico que se fija en elcráneo. Desde allí se desprenden electrodos que se implantan en la cóclea. El micrófono, ubicado detrás de la oreja, recoge los sonidos y los transmite al receptor interno. Lecc m 3 ¿(own ESCd-CWBS?
  49. 49. 1 Lección 3 Actividad 10 1. i, l si el sanar alecta l a la l. una marina 2. Ïw: i; i ll l la azciinn este a caia ’rl el lun: ia narriiï-rit-¿i del radar ’-terri’iirta sus L uc-io dile P. Fi cias y sim ilit u-eles Á Í"V' Aplicaciones de las ondas sonoras lil S 93H”; lïufïli-ÏJÍWCIS Fri) QLDFÑZI S "LZJLIÍJCÜS ¿‘lïllllf CHW‘. El 5 LÁÍLÉJÏvCIFiI-‘ZÏCI Chile": CÏCWZ-ÍICJ! ri la iaszurida-el Siri erritiar-gra eri i: -’ ¿ini-s recc-sitan instrurrn-ritias {que cverrriitan examinar Iu-¿iares a lcis que" nenes cusiblï- . a;-; »:-«: i:-r -Í‘lIl'. "-CI. Z1l'l'I{‘l"i['f‘ zum-a el l-¿indzi rriarina y el interior Cuerpü lmitandci por eye-mcilci a las FllLl-‘ZVÍlZICQZtS ‘y su sistema de eci- ¿calizaeion se han "WiFi-Cl el sonar y el ecografo que son apa ratos tecnológicos que e m ¡te r. ci rd as ultra sam-ria ¡l C-Cllïlllïbvïïíliillï ap re nik-ras mas sobre c-stcns -: re ade: sistemas IFiSI lL. FÜFFiÍ-CIS Sonar Este IF-Slluflïíflïl-CI sa’- basa c-n la rc-llc-xicin «d»: - cindas sarciias id»: - alta li»: -=: u«: -ri»: i.a lultias-ariidcis: Producto ide- su iun-¿izirtarrirz rito se ha picado-d; -_in: »:er la icirma rdel rel ie ve su bm ari no El sonaremite ondas de ultrasonido hacia las profundidades del oceano. El sonidose transmite por el agua hasta que se encuentra con algun obstáculo. Las ondas se reflejany sedevuelven al dispositivo emisor. Cuanto más tarda una onda en regresar, a mayor profundidad se encuentra el subsuelo marino. Ecóg rafo Tal ve: en FÏIÜ-ÍICIÜÏJ las ciridas ide ultiascini-d-¿i bar. tenida Íafilll-CÏJ-Íiillïüí mas si; nilizativas plus-s ha ciermitid-¿i estudiar cuartos internas cie-I cue-ice huma na sin vdanai las tc-iidcis . a dile-re n: E1 Ii-¿ique su-iedï- cuando usan . a lgunas raïliacicunï-s »: -l; -i: tr= ;iri’iadri»í-t rias El ecografo es un transductor rque erriite «an; as L. ltiasani-da ‘Luálïfi-ZI estas sx; - relleian en el cueicici sr; - vist. aliza en una ciantalla Ia lÚ-Cjl-Írñ «del cuerpo que se qu vere investigar La e- vqialia permite cibse ¡ai distintos cirqanas internos ccirrici tam tiren el d; - sa rrollo e mbii-¿inario al interior de la madre ACTIVIDADES DE
  50. 50. Ejemplo resuelto 2 llúuhnfllfinnauflúnubpnbfihfio fina Situación problema El sonar de un barco envia ondas sonoras hacia el fondo del mar las que se reflejan 12,3 s despues de ser enviadas. Si se conoce que la velocidad del sonido en el agua es de l 500 m/ s, ¿a que profundidad se encontrará el objeto? . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . .o 1. Entender el problema e identificar lasvariables Para entendereste problema se debe recordar que las variables distancia y tiempo se relacionan a traves de la rapidez: Como se conoce el tiempo que demoran las ondas emitidas en reflejarse y la velocidad del sonido en el agua se registran los datos para aplicarlos en la fórmula correspondiente. 2. Registrar los datos Rapidez del sonido en el agua = l 500 m/ s fiempoque demoran las ondas en reflejarse = 12,3 s 3. Aplicar el modelo matemático Antes de aplicar la fórmula matemática hay que tener en cuenta que el tiempo considerado es el tiempo total que demoran las ondasal salir del sonar, reflejarse y volver hasta el instrumento; por lo tanto, para conocer Iadistancia a la que se encuentra el cuerpo solo se necesita el tiempo que demora la onda en la mitad del ciclo; = ——l2'3=6.l5s ‘m: Luego, con este dato, se aplica la fórmula correspond iente a la rap idez. Asi se obtiene que; y: _ I AI despejar la distanciatenemos que d = v- r, luegoal remplazar los datos en la fórmula se obtiene: m 1500- -6.lSs =922.S m s 4. Redactar una respuesta La profundidad a la que se encuentra el objeto detectado por el sonar del barco es de 9 225 metros. El Titanic se encuentra hundido a una profundidad de 3 821 m. Con estos datos calcula el tiempo que demoraria una onda sonora emitida por un sonar en llegar al Titanicy reflejarse. . Calcula a que distancia se encuentra un insecto de un murcielago, si este emite un sonido de E0 OOO Hzque se tarda 0,1 s en volver ael. E ¿“sin ‘esaelt-a
  51. 51. Wv‘ . Lección 4 LÚÁ ¿Cómo interactúa el sonido con el entorno? ¡mamas sabe, “ Actividad exploratoria _ Observa las siou lentes irïiacyervzs Lonceptc- ¿le cunda ’ ’ l'lÜCZtl‘ilCCt y sus caracteristi Propósito de la lección . ’ .1 ci c- se pi "Ipu en Clllüli’ s IWCcIIDS materiaIc-s. La inter’ ül‘iti; ill‘i ü pr: lCl‘iCll"'Il; ‘I‘iCtS (CIM! ) c-l eco y la inter termina. [ri esta lc-i I ¿cinc-ceras las ca . cli; 'lISÍl . ¿le estos lili . _=i"'ii_ s j, ‘ las apli" lc ‘ies clc-saiiiallacl as iartir (le ellos. Quizas has escuchado el sonid: «de La sirena ide una ambulancia o de un carro «de bom ter-os cuando cesan ran velocidad. Alresciect-o‘ responde estas cirecguntas l. ¿Com-o ciefcritiirias el SítFil-‘LÏCI cuando se acercan y cuando se aleianestrü ‘sen ¡cu los’ o el carro de bomberos pasa frente, ati’ 3. ¿En «que moment-o la tie: uencta «del sonido se ace [Tlïíyifif y menor res J-cti-xarriente’ [lrscute tu respuesta ccun «otros compañeros. Fenómenos acústicos Piensa en lo q ue escuchas c uan-do EITIIIES un sonido en un cgi-an espia-oc» vacio L-o n13; priotob le es u; - e Y La materia ide-pende d: las carazte del medio de propagación y ide las del entorno Asi las ondas sonoras sereflejan seabsorben o serefractan J ‘i da d L
  52. 52. Reflexión y eco Es probable que alguna vez hayas notado que al emitir un sonido en un lugar silenciosoy espacioso Io vuelves aescuchar como si viniera de una persona situada frente a ti. De la misma manera en que una pelota rebota en el suelo, el sonido rebota frente a un obstáculos La reflexión es el fenomero que se produce cuando las ondas sonoras llegan hasta un elemento que se opone a su propagación y se reflejancamb iando o invirtiendo su sentido. L. 'n fenomeno particular relacionado con la reflexion del sonido esel ecoCuando gritas frente a una montaña se oye primero el sonido directo, ydespues, el sonido reflejado en el obstáculo. Esta repetición del sonido se debe a la reflexion de las ondas sonoras. Relacionan lo que acabas de aprender sobre la reflexion de las ondas sonoras con el funcionamiento del sonar, visto en la pagina 48. El eco se produce cuando las ondas de sonido que rebotany se refleiandemoran 0,1 segundo o mas en llegar a nuestrosoidos. Esto se explica porque nuestro oido es capazde distinguir dos sonidos si llegan separados por 0,1 segundo o mas. Para que el oido humano perciba el eco en el aire, Ia distancia entre Ia fuente sonora y la superficie reflectora debe ser de l? metros o mas. Reverberación En el caso de que el tiempo de separacion entre el sonido emitido yel reflejado sea menor de 0,1 segun- do, nuestro oido percibirá un solo sonido prolongado, fenomeno conocido como reserberac ion. . Para que se produzca la reverberación el obstáculo debe estar a menos de 1.7 metros. Asi el sonido inicial y el reflejado se solapan, lo que dificulta detectar el sonido emitido. ¡ana ec ita La ewrberacnon en los teatros y salones de conoenos se coiocatcoftnas yotos matarse; q. » a9 ¡amen ¿sonado Leccm 4 yÍiTWJ iwtc-ïxtia el amd: cm elewt-Jwa?
  53. 53. ión 4 Absorción del sonido Para disminuir la intensidad de los sonidos reflejados y mejorar la audición en viviendas, lugares de trabajo, teatros y cines, entre otros, se usan materiales absorbente: de las ondas sonoras, como cortinas alfombras o butacas rap izadas Generalmente los materiales blandos y de baja densidad como las esponjas, las alfombras y las telas absorben gran parte del sonido. Estos materiales poseen en su interior numerosas cavidades cuyas paredes comienzan a vibrar cuando reciben ondas sonoras. Esto provoca fricción y la posterior disipación de la energia de la onda en forma de calor. Para determinar la cantidad de energia que absorbe un material, se define el coeficiente de absorción, el cual indica 5‘°‘3'“"‘"‘ 5°“ “m ’“°°"‘“'"”‘ ma"°'°‘v‘* de“ el porcentaje de energia absorbido por unidad de espesor de cuanta de daa algunos son más oorososqigotns, loqe ies . , . . . mmlteamflbfimweuofim “¿aka ¿“Gamma y un material con respecto a la intensidad original de la onda Comenta loque viste con un comoaneao ÍDCÍÓEHÍG. Bloquede hormigón pintado 0,1 0,05 0,06 f 0,07 0,1 0,1 Ladrillo ‘aos feos ‘e03 c104 4 aos ‘e07 Cristal de ventana Ai 0,3 faz a 02 4 0,1 “e07 "a 0,04 Cortinasterciopelo medio f 0,07 T03 f 0,5 0,7 ó 0,7 f 0,6 Asientos tapizados sin ocupantes (12 f 0,4 f 0,6 0,7 Ó 0,6 f 0,6 Asientos tap izados con ocu pantes f 0,4 0,6 f 0,8 O9 í 0,9 . 0,9 ¡Alfombra dura sobre hormigón Ñ i092 7* 0,06 40,15 fl‘ 0,4 f 06 Z a 0,6 Fuenhe HaiL D (19911 susto. ‘ Accusrxs Q’ ed} California, Econ/ Cole Pcoirs ning Si una onda de frecuencia 125 Hz incide en una cortina de tela gruesacuyo coeficiente de absorción es 0,07, significa que lacortina absorbe el 7 96 de la energia incidente. Fijate que los materiales varian su coeficiente de absorción dependiendo de la frecuencia de la onda ‘l. Imagina que estás en una hab ¡tación vacia y luego pasas de esta a otra hab ¡tación completamente amoblada. ¿En cuál de esos ambientes será mas facil escuchar reverberación de sonidos? Explica tu respuesta. 2. Estás a cargo de la construccion de una sala de cine en un espacio muyamplio, con muy pocas butacasTe das cuenta de que las paredes son de ladrillo sin recubrir. Planea una hipótesis para explicar cómo será la acústica en ese lugar. Ademáselige que" materiales cambiarías para evitar la reverberación en la sala i Unidadl
  54. 54. Junto con 3 compañeros representarán salas acúst icas. consigan 4 cajas de zapatos de tamaño similar ydistintos materiales que absorban el sonido: bandejas de huevos, trozos de alfombqa, tela gruesa, etc A continuación sigan estos pasos 1. Forren cada caja de zapatos por dentro con distintos materiales 1. Pongan dentro de la caja de zapatos una fuente sonora Puede ser una radio a pilas pequeñao un reloj despertador. 3. Repitan el mismo procedimiento anterior con las distintas cajas ocupando en todas el mismo sonido. 4. identifiquen que’ material absorbe más el sonido. Registren sus resultados en la siguiente tabla: A continuación responda n estas preguntas a. Si estuvieran encargados de construir una sala de ensayo para una banda de rock, ¿cuál de los materiales que usaron les ayudaria a disminuir la reverberación? b. Averiguen el tipo de material que se utiliza en las salas de ensayo profesionalesy compfieriocon los que usaron en esta actividad Luego establezcan si son similares en funciónde la absorclóndehs ondas sonoras Rapidez del sonido Como viste, el son ido se transmite de forma diferente en mediosd ist intos. Asi un sonido Io percibes mas rápido cuando viaja por un medio solido, como el muro, en comparación con un gascomo el aire. La siguiente tabla resume la velocidad del sonido para diferentes materiales; Aire lO “Ci 331 Agua i 490 Hierro S 130 Aluminio 5 100 Aire (i00°C} 386 Agua de mar i S30 > i Madera 4 500 Leccizh 4 ¿Cómo n te 'a: t.ia el scnizia cm elewtciwzi? n
  55. 55. f! ‘vá + . i‘ i 1 Lección 4 ¿LX Refracción del sonido La refracción corresponde a ' curvatura de las cindas sonoras cuando pasan de un medio a otro Esto altera su rapidez de propia-gación debido a las diferencias Crue existen en la densidad, temperatura y elasticidad de los medios involucrado-s. Mayor temperattn -? € Durmte los dias frios, el aire en la capa cercanaa la superficie En un dia caluroso ocurre locontrario, pues ia oi'ida de sonido terrestre se encuentra a menor temperatura. Esto hace que se desviara’ hacia arriba dificultando su percepción a nivel del las particulasseencuentrenmásjuntas, loqueaumentasi suelo. densidad Debido a esto, las ondas de sonido se propagan a menorvelocidad enla zonade menor altura. Actividad i3 “f 1. Explica por que dura nte la noche es p-osible escuchar meior q ue en el d ia so nidos, como el ladrido «de los perros «que se encuentran a gran distancia. Luego esquematiza la situació n, indicando ha: ia dond: se de sviariar‘. las ondas sonoras, dependiendo de la temperatura del aire. 2. Con respect-oa la imagen «de la sala de cire, a. Describe lo {Ju-e ci-curre ccin el sonido que llega a la parte superior «del recinto, b. infiere si las personas scintadas en primera fila escucha ran -de la misma forma Crue aquellas sentadas en la parte mas alta de la sala cl “i dj d L
  56. 56. Difracción del sonido ¿Cómo podrias explicar que, cuando una persona te habla desde otra habitación, puedas escucharla a pesar de que no la ves? ¿Que ocurre con las ondas sonoras en este caso? Como ves enla imagen cuando las ondas sonoras encuentran un espacio en un obstáculo, se propagan curvándose para pasar a traves de dicho espacio. Este fenómeno se conoce como difracción y te permite escuchar lo que tus compañeros conversan en los pasillos mientras tu estasdentro de la sala de clases. Fuente La dfraoción se poduoe cuando la lmgitud de laonda del saido es ¡mia a la longitud de la ¿Jenna u obstáculo. ¡sen ese punto donde la onda se difracta, posbiitando que la üreodón de propagación searmfie. A continuación se propone una forma de representar la difracción de las ondas con materiales simple. Junto con un compañero, consigan un recipiente no muy profundo, agua, dos troms de madera pequeños del mismo tamaño y un trozo de cholguán Luego, sigan estos pasos 1. Coloquen los cubos de madera cerca de una de las orillas del recipiente y luego agreguen el agua. 2. A continuación golpeen con el trozo de cholguán el borde del recipiente y observen lo que ocurre con las ondas. 3. Anoten loque ocurre Tambien dibujen la forma de las ondas antes y después de que pasan por el espacio que queda entre los cubos de madera a. Expliquen lo observado utilizando el concepto de difracción «o b. consigan otro cubo de madera del mismo nmaño de los que usarony repitan elpmcedirríeiítïtlaisjefl ‘ laformaciónde ondasenelagua luego de que pasan losobsrácuios. ‘ Lección 4 ¿Cómo ÑIQBIIJB el smido cm elentori-io? l
  57. 57. Í Lección 4 interferencia Piensa en la musica que se escucha en un concierto. Quizas resulte dificil distinguir el sonido de cada instrumento por separado. Lo mismo pasa si cierras los ojos durante el recreo e intentas identificar la voz de u n compañero determinado. La interferencia es el efecto que se produce cuando doso mas ondas se superponen o entrecruzan. Cuando las ondas interfieren entre si, la amplitud (intensidad o tamaño} de la onda resultante depende de las frecuenciaso fases relativas, es decir, de las posiciones relativas de crestas y valles como también de las am plitudes de las ondas iniciales. Este fenomeno puede originar una intensificación o debilitamiento de Ia onda resultante respecto de las ondas componentes. Si las ondas tienen Ia misma frecuencia y amplitud, existen dos situaciones extremas de interferencia: constructiva y destructiva. A continuacion se describen sus caracteristicas. Cmndoen deterniiado instanmenel rrismn punm del medio, se encuentran dos crestas o dos vales de dos ondas, la arrpitud del puso se haemenh. de ral manera que este ¡miento es ¡gral ala sun: de las angiitudes decada onda; este fpo de ‘merienda se denorrira inhrlermda cormmctiva. Onda! (hdaz Sunadelyl Parotra parmsi seencuentra una cresta con unvale elrnedio parece no presentar viaraciónya que la pare alta de laonda, d smerparerse ocn la pare baja, produce una neutrdizaciúr respecto: las anpitudes de cada una. Este tipo de interferencia se lam: interfaenciadesnrctin. Actividad 14 f Observa atentamente ios diagramas y responde la pregunta. Onda) Sunadely) BochaA BocinaA BochaB Bocina B Si las letras C y D fueran personas que estan en la calle escuchando el sonido de las bocinas A y B, ¿cuál de ellas escuchara su sonido amplificado? Describe en que te basaste para llegar a la respuesta. l mas;
  58. 58. Resonancia acústica Si quisieras que una persona adquiera mayor im pulso cuando se columpia tendrias que emp uiarla en un momento determinadqy en concordancia con su oscilación. Si este ejemplo lo trasiadas a las ondas sonoras, este ‘empujón’ debe tener ia misma frecuencia que ia frecuencia de ia oscilación. Cada objeto tiene sus propias frecuencias de vibración llamadas frecuencias naturales de vibración, Cuando una perturbación produce en un cuerpo la maxima amplitud en su vibración se dice que este entra en resonancia y todos sus componentes vibran adicha frecuencia. Por ejemplo, cuando pasa un cam ión por ia calle puede originar vibraciones en una placa de vidrio de una ventana. Si ia frecuencia de vibración coincide con la dei vidrio, esta entra en resonancia. Sin embargo, si colocas tus manos sobre el vidrio mientras pasa el camión cambia ia frecuencia natural de la placa del vidrio y desaparece Ia resonancia. Si el cristal fuese muy delgado, y ia amplitud de las vibraciones fuera muy alta este podria llegara quebrarse. -3; cata; de EiÜ'Él"I: ¿que pasee "i ag ma; "¡st-a "e "ita; como agarra y e vo n amp ‘can su ¿crudo sega". e 0' "n: no de asocian-za Lli V34" ul piucritu 'aci_‘-r'ia iilrarrcivcs Liu ‘Ivasliiiicitiari un LstaLlc-s LllilL vs si: dusplurwu piL uctu del fuiiigrriigiii; Lli. ‘ rca UFI-JliLid. LI iu ute '. 'li_'l'ilL'I pruclujzg- Uii a luuz a result-anti. ‘ L uyas fluctuaciones CiïliditJFi un iL"2L)Í'i: ii'iLlti con la lÏULLlLTILILi natural cia; la ig-strutttirti pru-ixuctiritlrgv ul trumcritu Luiilliiut) un la amplitud lu qui; iiritilrriuritu lijfViliiLi por Llustruir ul Liiaüiilij. Con esta actividad podrás observar directamente el Enómeno de resonancia Consigue3 metros de pitilia, una regla, seis tuercas del mismo tamaño y una tijera Luego, sigue estas instrucciones 1. Corta seis trozos de pitilia dos de ellos deben medir iO cm de largo, otros dos deben medir 20 cm y los últimos, 30cm También debes cortar i metro de pitilia para que funcione como soporte. 2. A continuación amarra una tuerca a cada pitilia por uno de sus extremos para que simuien pequeños pénduios 3. Fija el from largo de cinta a dos superficies. Luegqamarra cada uno de los pénduios a ella 4. Finalmente, toma uno de los péndulos y sueitalo. Espera algunos minutos y observa lo que ocu ne. a. ¿Que observas en el vaiven de los péndulo; transcurridos algunos minutos? h. ¿Todos co mienzana oscilar con ia misma frecuencia? ¿A que‘ se debe esto? c. Reiaciona io que acabas de realizar con la resonancia y la frecuencia natural de vibración de cada péndulo. Lc-o: i: i'i 4 ¿Cir-J ri te 'a: t.ia el scnizia cm elewtciwzi?
  59. 59. Í Lección 4 Efecto Doppler Recuerda que ¿Has oido pasar una ambulancia a toda velocidad haciendo sonar su sirena? ¿Que ocurre con el sonido dela sirena cuando se aproxima hacia donde estas y cuando se aleja? ¿Cómo percibe el sonido el conductor de Iaambuiancia? Al aumentar la frecuencia, el sonido se agudiza y el intervalo de tiempo Iperiodo’, entre las ondas que percibe el receptor es cad a vez menor. U m? cuando ¡na fuer-me sor-naa está en rqzoso, las Si pudiésernos cbservar bs frentes de onda, veríamos andas erritidas se propagan de modo sinla varios ácidos oonoentricos que se propagan desde la auna ondasoheelagua. fuerte smaacm ¡na veioddadlvi, laigtud deonda Oi) y rn tonocaracterñtioo, dadas pa su frecuencia (f). ¿Que ocurre con las ondas emitidas por la fuente sonora si esta comienza a mo verse? Observa la ilustración y piensa que sucederá con la longitud de onda y su frecuencia. ‘Conexión con. .. Tránsito Los radares que usan los carabineros para detectar la velocidad de los vehiculos son aparatos que emiten ondas de radio con cierta frecuencia. Cuando un vehiculo se acerca le disparan las ondas de radio. Estas se reflejan contra el vehiculo y se convierte ahora en la nueva fuente emisora de ondas. La señal reflejada Ia recibe un sensor y por medio de las aplicaciones sucesivas del efecto Doppler el computador calcula la velocidad del sehicu lo, lo que determina si esta excede o no el límite permitido. l mas;
  60. 60. ¿Cómo escuchará el sonido de la sirena de la ambulancia un receptor que se en cuentra quieto? Si el observador esta en reposoy lafuente sonora se acerca a el. el saiido se pacbe con una mayor frecuencia que la erritida (tino mas agudo). Cl " í}! ,1- l A e D Si eldrservadorse encuentraen reposoy la fuente sonora se aleja de ¿Lei sorido 2 petete cm ma mena frecuencia (tono más gavd. El efecto Doppler corresponde al cam bio en la percepción de la frecuencia que detectamos de una onda debido al movimiento de su fuente, del receptor o de ambos. El observador percibe la onda emitida por la fuente con una frecuencia diferente a la generada. Este fenómeno lleva el nombre de su descubridor el fisico y matemático austriaco Christian Doppler. De acuerdo con lo que sabes acerca del efecto Doppler infiere lo que ocurriria si tanto tu como la fuente sonora se móvieran en la misma dirección y sentido, y con ia misma rap idez. ¿Podrias apreciar este efecto? . ... "f . , Trabaja conTlC . ,. ingresa al sitio l-iitci iiitc-icc-iitrc-s eclc. =__i ya c-s/ ies lL'<‘. .‘Ii"». -J ido li ‘o; i/ iis K a ¿J i ‘rutas "¿dig-Luci le r s ’¡'l Alli encontraras una s imu lación del efecto Doppler. Mueve al personaie para que OVIÓOHCICS las diferencias del sonido en Catia caso. Lc-ci: m ii ¿Cifra ntc-‘aztaa el sia-ida cm GIQWIOWJ?
  61. 61. [n Astronomia. ‘r el electo i . ‘ Doppler lia servido i‘ ‘ l “* _ -_ ‘ u‘ pararealuar grandes #9,‘ ' - o. ‘ i) descubrimientos. Como ' - ' '-__ l la Iuz esta formada por - ‘ ‘ u r ‘Í , . ondascuarido estas sealeian ‘ - del observador sufren un aumento de su longitud de onda. lo que en el espectro visible de la luz se traduce en un acercamiento al rojo. c. _, . . . - c; _ L -¡ vs‘ . _ J al , , fo») ‘ . * ‘ i‘ " I 4 5 Como la situacion anterior ha sido observada en todas las galaxias. ha servido de prueba para verificar la teoria del Big Bang o expansión del universo. ACÏIVIDADES oe cierre Luego de estudiar esta leccion. reaüza las siguientes actividades: 7 Hi ai mimi-iii: _illi3lft’li" _1c. i.í‘. l"'i'illÏ1lx; ‘iw . i, wucicesv» ha el -, Jl itv 1"‘ nt. , i.. ,': l “l l‘j‘i-1i""r"— i fm: i ice" y‘ h. ti“ vito-W’! i 3 Jer“ ïistai’ .21 s»? ¿‘rc c! " ii a M‘ l_1"'l iiilïiiïï: ‘w-i Jlllll isl? "i‘iitr-i, «»-i‘ i‘ii= .i"i i Jill , i “i l ‘ ii? Jlul u, - ¡i "VI ii ill, mas "'l"l i; t“‘i'ii. i ‘l/ ‘i "1 u l . ri A-l , ii i‘. i“"llr"ibíf i, ll ia-si. ii. c‘si, ’i El siii ¿ri '30 i. l tiaic pgs ¡imfii ¿i iijiiislia í“ , ci Y‘ st ‘ser al iÏ -« i, ’i‘; ‘s(ic¿‘- i? ‘ ru. " ‘:7 l») t"i"'i it iii ’i y what; ‘iii (‘i ci’ bar Í ui-i- [itfifrfiii rape»: t‘! y i" iii; “l (‘l saca r Si): ("i .1 . i/- 1 ‘tgi- i} '¡‘“l- _r‘i tiïw“ trar-j 9: ¡wi en . i,¿1lt‘, t"li: ‘i-. íii"v"'v i lisifii ‘Pi c“ Ji. "‘ sx" [i_1s{-. ‘,‘is, ii1a' ti ii' n. " aiiitica if: tv-i- “tíiji ‘ii’ Jvl wm ti. » "‘i L. l x1 latiiiap. ’ ¡"ii ‘¡:3 Wii i"‘-, ti<*; ti . i fi" L; "ll'sl'l. 'i l JÍJ il ,7. iii ai” iii (‘il '11: 60
  62. 62. Plantear inferencia: Observar el entorno puede llevara las personas a interpretar fenómenose intentar explicarles. Una inferencia es justamente Ia interpretación o explicación de m hecho en base a lo que conocemos al respecto. Las inferencias generalmente se establecen en relación con hechos que ya sucedieron, más que con hechos que estan por suceder. Por ejemplo, si co nsidoeras io -qt. e ¡‘es aprendido sobre las caracteristicas de las «ondas sonoras y en tu escuela es: uzharas el sonido que origina la qtxzbraaor. de un "¡id rio, podr ias inferir q ue. - Las votadas sonoras se d tira-Japon y atrawe sar-or. aio un obstáculo o abert ura, lo q ue per mrtio q ue I ieugaran ÏÏJSÏZ} tus ‘oidos, - El material co n Crue esta ¡construida la habitacion ¡donde se CJLIEÜÍÓ el ‘VDCÏÍD es p-ooo ab sortsente, lo que ciriqino q ue el sonido se reflejara. ‘Cuando se elaborar. mie-rencias, se interpreta un hech-o, es «decir, se extrae información a partir de io que se sabe. pero no se tiene certeza que la explicacor. sea la oorre-cta. En «ciencia s e s importante «cont ra star las ¡nte re ncias con io s ciatos reales para poder val idarla, ¿Qué pasos debes seguir para elaborar bue nas inferencias? 1. identifica una Síïuaíifií‘: -C}L)’3vC]L. i‘3Í€1SC'. XD| iC€1Y. 2. Cibsérixala y anzalizala. 3. Intenta explicarla elaborando proposiciones sobre la base de lo que co roce s. 4. EV ita e la borar exp Iicacio nes q ue a su "¡El rea mera n de ot ras i nie ren cias . Ahora tú Elabora tres inferencias para cada una de las sguientes situaciones: 1. Cuando sales de tu casa hacia el colegio, ves que el pastodel vecino está mojado. 2. Un compañero de curso te cuenta que todas lastardes el ascensor de su edificio huele a comida 3. La hermana de una de tus amigas se resfria con mucha frecuencia Habilidades cientificas

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