Fsica Primero Medio Gua 03 Vibraciones y Sonido 02

Liceo Industrial de San Miguel

Agustn Edwards Ross

Sector: Ciencias

Subsector: Fsica

Nivel: Primero Medio

Profesor: Ricardo Leal Lleuvul

1

Vibraciones y Sonido 02

Presentacin

El siguiente material permitir que recuerdes los conceptos de frecuencia y periodo, su

relacin y sus unidades de medida.

Se abordan los contenidos de la Unidad 1.1 Vibraciones y Sonido, especficamente los

contenidos 1.1.2 Conceptos de frecuencia y periodo y 1.1.3 Unidades de medida de

frecuencia y periodo

Realiza las actividades propuestas segn se indica, recuerda anotar tus respuestas en

forma clara y ordenada, subraya los contenidos relevantes, apyate en tus apuntes de

clases y en tu texto de estudio.

Recuerda que ante cualquier consulta no tienes ms que formularla por correo

[email protected], te responder a la brevedad.

Tiempo esperado

Esta actividad debers realizarla en un tiempo de 90 minutos (2 horas pedaggicas).

Actividades

Conocimientos previos

Responde a las siguientes preguntas (no uses material de apoyo, escribe solo lo que

recuerdes, al final de la actividad podrs corregir tus respuestas).

1. Qu es frecuencia?


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2. Da dos ejemplos en donde se utilice el concepto de frecuencia

3. Qu se entiende por periodo?

4. Qu relacin hay entre una frecuencia y periodo?


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Actividad 1

Revisa la siguiente pgina web en la que encontraras una simulacin de un pndulo

simple, comprueba manipulando los controles la dependencia en la frecuencia y el

periodo del pndulo con la elongacin en que se suelta el cuerpo, con la longitud de la

cuerda y con la masa del cuerpo

http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm

(Copia el link en la barra de navegacin de tu browser)

Una vez que hayas realizado el laboratorio no olvides registrar en tu cuaderno las

conclusiones que obtuviste.

Estas peguntas te pueden ser de utilidad para escribir tus

conclusiones

La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al

modificar la longitud del pndulo?

La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al

modificar la masa del objeto?

La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al soltar

el cuerpo desde ms alto?

Qu sucede con el periodo de la oscilacin al aumentar la

frecuencia?

Qu sucede con el periodo de la oscilacin al disminuir la

frecuencia?


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Actividad 2

Observa con atencin el siguiente video de Youtube, el cual revisamos en las primeras

clases del ao escolar, luego de ello responde a las preguntas que se presentan.

http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs

(Copia el link en la barra de navegacin de tu browser)

1. Qu es una oscilacin?

2. Cul es la definicin de periodo?

3. En qu unidades se expresa el periodo?

4. Cul es la forma ms eficiente de medir el periodo de un pndulo simple?

Actividad 3

Definicin de frecuencia:

Generalmente la frecuencia se determina contabilizando la cantidad de oscilaciones que

se completan en un segundo, en estos casos la unidad

hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857

demostr la existencia de las ondas electromagnticas.

Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscil

un segundo, una frecuencia de 20 Hz equivale a decir que se completan 20 oscilaciones

en un segundo y as sucesivamente.

Matemticamente se tienen las siguientes equivalencias:

Para frecuencias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus

equivalencias se muestran en la siguiente tabla:

Prefijo

kilo

Mega

Giga


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5

Frecuencia: Cantidad de oscilaciones que se completan

por unidad de tiempo. Se simboliza con la letra f.

La frecuencia se determina contabilizando la cantidad

de oscilaciones o vibraciones que se completan en una

unidad de tiempo (por ejemplo en un segundo, un

minuto, una hora, etc.)


tan en un segundo, en estos casos la unidad de frecuencia que se utiliza es el

hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857

demostr la existencia de las ondas electromagnticas.

Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscil


en un segundo y as sucesivamente.

Matemticamente se tienen las siguientes equivalencias:

ncias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus

equivalencias se muestran en la siguiente tabla:

Smbolo Equivalencia

k 1.000

M 1.000.000

G 1.000.000.000


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Frecuencia: Cantidad de oscilaciones que se completan

por unidad de tiempo. Se simboliza con la letra f.

La frecuencia se determina contabilizando la cantidad

nes o vibraciones que se completan en una

unidad de tiempo (por ejemplo en un segundo, un


de frecuencia que se utiliza es el

hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857 1894) quien

Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscilaciones en


ncias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus

Equivalencia

1.000

1.000.000

1.000.000.000

As, una frecuencia de 20 kHz equivale

segundo; una frecuencia de 1,2 MHz indica que la frecue

decir, que se completan 1.200.000 oscilaciones por segundo.

Actividad 4

Relacin entre frecuencia y peri

De tu texto de estudio revisa las pginas

(pgina 27).

Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad

Como se seala en el texto, la frecuencia y el periodo son magnitudes inversamente

proporcionales, es decir, si una de ellas aum

una disminuye a la tercera parte la otra aumenta al tri

Matemticamente, lo anterior se escribe como:


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As, una frecuencia de 20 kHz equivale a decir que se completan 20.000 oscilaciones en un

recuencia de 1,2 MHz indica que la frecuencia es de 1,2 Millones de Hz, es

, que se completan 1.200.000 oscilaciones por segundo.

n entre frecuencia y periodo

Lee con mucha atencin tu texto de estudio, con ello

podrs encontrar la relacin que existe entre frecuencia

y periodo.

De tu texto de estudio revisa las pginas 26 y 27, realiza las actividades 7

Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad

Realiza las actividades, ante cualquier consulta

recuerda enviarme un correo para poder ayudarte.


proporcionales, es decir, si una de ellas aumenta al doble, la otra disminuye a la mitad;

a la tercera parte la otra aumenta al triple, etc.

ticamente, lo anterior se escribe como:


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.000 oscilaciones en un

ncia es de 1,2 Millones de Hz, es

Lee con mucha atencin tu texto de estudio, con ello

n que existe entre frecuencia

y 27, realiza las actividades 7 (pgina 26) y 8

Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad.

, ante cualquier consulta

recuerda enviarme un correo para poder ayudarte.


enta al doble, la otra disminuye a la mitad; si

En la prctica, estas igualdades permiten determinar una

se ilustra en los siguientes ejemplos:

Ejemplo 1:

El periodo de oscilacin de un p

Determinar su frecuencia:

Tenemos:

En sntesis, si el periodo de oscilaci

(completa 4 oscilaciones en un segundo).

Ejemplo 2:

El timbre del colegio tiene una frecuencia de 50 Hz Cu

Tenemos:

En resumen, si la frecuencia del timbre del colegio es de 5

de 0,02 s (el timbre golpea la campanilla casa

Ejemplo 3:

Un pndulo completa 10 oscilaciones en 5 segundos.

Como se completan 10 oscilaciones en 5 segundos tenemos:


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ctica, estas igualdades permiten determinar una de ellas conocida la otra, como

se ilustra en los siguientes ejemplos:

n de un pndulo es de 0,25 s (completa una oscilaci

tesis, si el periodo de oscilacin de un pndulo es de 0,25 s su frecuencia es de 4 Hz

(completa 4 oscilaciones en un segundo).

El timbre del colegio tiene una frecuencia de 50 Hz Cul es su periodo de oscilaci

En resumen, si la frecuencia del timbre del colegio es de 50 Hz, su periodo de oscilaci

golpea la campanilla casa 0,02 s).

ndulo completa 10 oscilaciones en 5 segundos. Determine su frecuencia

10 oscilaciones en 5 segundos tenemos:


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de ellas conocida la otra, como

ndulo es de 0,25 s (completa una oscilacin en 0,25 s).

ndulo es de 0,25 s su frecuencia es de 4 Hz

riodo de oscilacin?

0 Hz, su periodo de oscilacin es

frecuencia y periodo.

En conclusin, la frecuencia es de 2 Hz

0,5 s (demora 0,5 s en completar cada oscilaci


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n, la frecuencia es de 2 Hz (completa 2 oscilaciones por segundo)

(demora 0,5 s en completar cada oscilacin).


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y el periodo es de


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Autoevaluacin

Una vez que hayas realizado cada una de las actividades responde a cada una de las

siguientes preguntas.

Si tienes 10 de las 14 preguntas correctas es que aprendiste

bien y podrs abordar la siguiente gua.

Revisa las alternativas correctas al final de este documento.

Recuerda que te ests preparando para un examen, si

respondes las preguntas al azar te ests engaando t

mismo.

1. Cul NO es una unidad de periodo?

Segundo Minuto hertz Hora

2. El enunciado Tiempo que tarda un objeto en completar un ciclo corresponde a la definicin

de:

Amplitud Oscilacin Periodo Frecuencia

3.

La unidad que de frecuencia hertz (Hz) equivale a:

I. 1/s

II. Oscilacin/s

III. s-1

Es(son) correcta(s):

Slo I y II Slo II y III Slo I y III I, II y III


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4. Si la frecuencia de un objeto que est vibrando es de 20 kHz indica que completa 20 ciclos en un segundo 20 ciclos en un minuto 20.000 ciclos en un segundo 20.000 ciclos en un minuto

5. En la figura, representa(n) a la amplitud del pndulo

Slo 1

Slo 2 Slo 3 Slo 1 y 3

6. Un pndulo completa 8 ciclos en 5 segundos, si la masa del pndulo se reduce a la mitad y se

registra el tiempo que tarda en recorrer 8 ciclos, al respecto se puede afirmar que tarda

Menos de 5 segundos 5 segundos Ms de 5 segundos No se puede determinar si no se conoce la amplitud de la oscilacin

7.

Un pndulo tarda 10 segundos en completar 30 ciclos cuando la amplitud es de 8 cm. Si ahora

la amplitud cambia a 4 cm el tiempo que tarda en completar 30 ciclos, expresada en segundos

es:

5 10 20 30

8.

De cul(es) de las siguientes magnitudes depende(n) el periodo y frecuencia de un pndulo?

I. Masa del pndulo

II. Largo del Pndulo

III. Amplitud de la oscilacin

Es(son) verdadera(s):

Slo I Slo II Slo III Slo I y III


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9. Si la amplitud de un pndulo es de 20 cm, el recorrido que realiza en un ciclo, expresado en

centmetros es:

10 20 40 80

10. Un pndulo completa 50 ciclos en 10 segundos, entonces su frecuencia es:

0,2 s 0,2 Hz 5 s 5 Hz

11. Un resorte se estira y se acorta completando 12 ciclos en un tiempo de 3 segundos, se deduce

con esta informacin que su periodo es:

0,25 s 0,25 Hz 4 s 4 Hz

12. Si la frecuencia con la que vibra un pndulo es de 10 Hz, su periodo es:

10 Hz 10 s 0,1 Hz 0,1 s

13. El periodo de una regla que se encuentra vibrando es de 2 s, entonces su frecuencia es de

0,5 s 0,5 Hz 2 s 2 Hz


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14. Dos pndulos A y B estn oscilando, si la frecuencia del pndulo A es mayor que la del pndulo

B se puede deducir con ello que

La masa del Pndulo A es mayor que la de B La masa del Pndulo A es menor que la de B La longitud del Pndulo A es mayor que la de B La longitud del Pndulo A es menor que la de B

Respuestas de Autoevaluacin

Pregunta Alternativa correcta

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14


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Imagenesgrafia

Captura de http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm

Informacin: Imagen prediseada de Microsoft Word 2010

Nombre: 00198572.wmf

Catlogo: http://office.microsoft.com

Captura de pantalla de video http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs

Portada del texto escolar de fsica de Primero medio

http://portal.textosescolares.cl/catalogo_2010_pub/CatalogoTextos.html#

Informacin: Imagen prediseada de Microsoft Word 2010

Nombre: 00341834.jpg

Catlogo: http://office.microsoft.com

Modificada de:

http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/tiemposdecambio/Pendulo-

total-small.png

Webgrafa

http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm

http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs


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Bibliografa

Herrera M, Moncada F y Valds P. Texto del Estudiante Fsica 1 Educacin Media,

Editorial Santillana, Santiago de Chile, 2009.

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