INSTITUCIÓN EDUCATIVA TECNICO INDUSTRIAL ANTONIO

PRIETO GUIA DE CLASE

Código: GUI-GE-001

Versión: 1

Vigencia: 13-02-2018

GRADO: 11 GRUPO: A,B,C,D y E ÁREA: CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN

AMBIENTAL

PERIODO: SEGUNDO

UNIDAD TÉMATICA: EVENTO ONDULATORIO.

DOCENTES MARTÍN PADILLA RAMÍREZ

DURACIÓN: 10 SEMANAS

ESTUDIANTE

1. GENERALIDADES

TRANSVERSALIDAD (ACTIVIDADES DE ACUERDO AL PROYECTO)

Educación Sexualidad:

Hilo Conductor: COMPORTAMIENTOS CULTURALES DE GÉNERO, Equidad de Género)

Competencia: Realizar diseños experimentales para modelar fenómenos ondulatorios en equipos de trabajos mixtos, preferiblemente

equitativos.

Actividad: Reflexiones sobre la importancia de la equidad de género en el ámbito de las ondas de comunicación.

Educación Vial:

Pregunta Problema: ¿Qué hacer cuando se escucha la sirena de una ambulancia o patrulla oficial si viajamos por una vía?

Competencia: Explicación de fenómenos: Explicar las características del movimiento ondulatorio en general y del sonido como

caso particular del mismo.

Actividad: Aplica las propiedades de las ondas sonoras (Efecto Doppler) en la solución de problemas.

AMBIENTAL

Pregunta problema: ¿Cómo ayudar a tomar conciencia, en la comunidad educativa y en sus familias, para mejorar el medio ambiente?

Competencia: Explicación de fenómenos ambientales debido a los cambios climáticos.

Actividad: Realizar reflexiones sobre; el Día de la Tierra, Día del reciclaje, Día del Medio Ambiente.

ESTANDAR:

Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación de la energía. El sonido como onda trasmisora de

energía.

Elaboro explicaciones al relacionar las variables de estado que describen un sistema, argumentando a partir de los modelos básicos de ondas.

2. ORIENTACIONES GENERALES (INTRODUCCIÓN)

Las actividades organizadas en este taller de reconocimiento están relacionadas con habilidades para interpretar, explicar, argumentar, plantear, contrastar y elaborar ejercicios y conceptos relacionados con los Movimientos de tipo periódicos, en especial los ondulatorios.

¿Cuáles son los tipos de ondas más conocidos?

Explicar las características de los fenómenos ondulatorios y las cualidades de los sonidos.

Realizar diseños experimentales para explicar características de las ondas.

Explicar las características del Movimiento ondulatorio.

Proponer modelos para predecir los resultados de mis experimentos y simulaciones.

Recuerda que las actividades deberán ser enviadas al correo, ietiapmpadillar@gmail.com cuando tengas todo

resuelto y organizado en cada actividad, ajustándote a las fechas topes de envío. En caso de terminar antes puedes

enviar de inmediato.

En los correos enviados se debe estipular el nombre de la actividad que se envía, así como también los

nombres, apellidos y el curso al que perteneces. Es importante reflejar en ellos aspectos particulares que

demuestren la autoría de tus trabajos .(No al fraude).

3. SITUACIÓN PROBLEMA

Muchos de los fenómenos que ocurren a diario en la naturaleza suelen explicarse a partir de la observación y modelación, como por

ejemplo, por qué se afirma que a través de una onda se transporta energía y no materia?

¿Cómo utilizo las matemáticas para modelar, analizar y presentar fenómenos físicos en forma de ecuaciones y funciones para

predecir resultados a partir de las observaciones y recolecciones de datos?

¿Qué hacer cuando se escucha la sirena de una ambulancia o patrulla oficial si viajamos por una vía?

1. CONTENIDOS O BASES TEÓRICAS.

- Movimientos periódicos.

- Elementos del movimiento periódico.

- Movimiento Oscilatorio y el M. Armónico simple. - Elementos del movimiento armónico simple.

- El péndulo simple.

Movimientos Periódicos son todos aquellos que se repiten a

intervalos iguales de tiempo, como el Movimiento Circular

Uniforme, los movimientos de algunos resortes, los movimientos

pendulares, una lámina que vibra, entre otros.

Son muchos los elementos que poseen los movimientos periódicos, dentro de los cuales destacamos:

La frecuencia ( f) se refiere al número de veces que se repite el movimiento completo en un determinado tiempo. 𝑓 = 𝑛/𝑡 se expresa

en vueltas /segundos, vibraciones /segundos, oscilaciones /segundos, Hercios (Hz), segundos-1 .

El periodo (T) se refiere al tiempo que tarda el móvil en realizar un ciclo completo. Por lo tanto, se mide en segundos preferiblemente.

𝑻 = 𝒕/𝒏. Luego T = 1/f ó F = 1/T.

La elongación (X) Se refiere a la distancia a la que se encuentra el móvil con relación al punto de equilibrio. Suele medirse en

metros, cm, ft, pulgadas.

La Amplitud (A). Es la máxima elongación. Por lo tanto se mide en unidades de longitud como el metro.

La Diferencia de fase se refiere al adelanto o retardo de un movimiento respecto a otro, cuando se comparan dos cuerpos que se

encuentran vibrando simultáneamente. Por lo general se representa con la letra griega φ

Ejemplos: Una partícula que describe un MCU, realiza 24 vueltas en seis segundos. ¿Cuál es su periodo?

Solución: T = t /n = 6s / 24 = 0.25 segundos.

Si se dijera ahora que su periodo es medio segundo, ¿Cuál es su frecuencia?: Sol: f = 1/T = 1 / 0.5 = 2 vueltas /s.

NOTA que la palabra vueltas o vibraciones u oscilaciones, no aparece cuando se habla de periodo. Pero si se tiene el periodo y se

quiere hablar de su frecuencia, estas palabras hay que expresarlas por la definición de frecuencia.

DISEÑO EXPERIMENTAL 1.

DESARROLLAR LA GUIA DE LABORATORIO Nº5 ELEMENTOS DE LOS MOVIMIENTOS PERIÓDICOS (para enviar antes del

26 de Abril) ( https://fisicaalalata.com/?page_id=22 )

MOVIMENTOS OSCILATORIOS Son aquellos movimientos periódicos que ocurren a lado y lado de un punto llamado posición de

equilibrio, se refiere principalmente a los movimientos vibratorios como el MAS y el Péndulo simple.

En Física se ha idealizado un tipo de movimiento oscilatorio, en el que se considera que sobre el sistema no existe la acción de las

fuerzas de rozamiento, es decir, no existe disipación de energía y el movimiento se mantiene invariable, sin necesidad de

comunicarle energía exterior a este. Este movimiento se llama MOVIMIENTO ARMÖNICO SIMPLE (MAS)

MOVIMIENTO ARMÓNICO SIMPLE (MAS): Es un movimiento de vaivén a uno y otro lado de un punto llamado posición de equilibrio.

El M.A.S se debe a un movimiento vibratorio bajo la acción de una Fuerza elástica recuperadora (Ley de Hooke), proporcional al

desplazamiento y en ausencia de todo rozamiento.

Solemos decir que el sonido de una determinada nota musical se representa gráficamente por la función seno. Ésta representa un movimiento vibratorio llamado movimiento armónico simple, que es aquel que se obtiene cuando los desplazamientos del cuerpo vibrante son directamente proporcionales a las fuerzas causantes de este desplazamiento.

Un ejemplo de este movimiento se puede encontrar a partir del desplazamiento de un punto cualquiera alrededor de toda la longitud de una circunferencia.

Cuando un punto (P) recorre una circunferencia con velocidad uniforme, su proyección (Q) sobre cualquiera de los diámetros de

esta, realiza un tipo de movimiento armónico simple. Cada vez que el punto se encuentre en uno de los cuatro cuadrantes de la circunferencia,

se trazará una perpendicular desde el punto a un diámetro fijo de la circunferencia. A medida que el punto escogido se mueve a velocidad uniforme, el punto proyectado en el diámetro, realizará un movimiento oscilatorio rectilíneo.

Elementos:

1. Oscilación o vibración: es el

movimiento realizado desde cualquier posición hasta regresar de nuevo a ella pasando por las posiciones intermedias.

2. Elongación: es el desplazamiento

de la partícula que oscila desde la posición de equilibrio hasta cualquier posición en un instante dado.

3. Amplitud: es la máxima

elongación, es decir, el desplazamiento máximo a partir de la posición de equilibrio.

4. Periodo: es el tiempo requerido para realizar una oscilación o vibración completa. Se designa con la letra "t".

5. Frecuencia: es el número de oscilación o vibración realizadas en la unidad de tiempo.

6. Posición de equilibrio: es la posición en la cual no actúa ninguna fuerza neta sobre la partícula oscilante.

7. Diferencia de Fase: se refiere al adelanto o retardo de un movimiento respecto a otro, cuando se comparan dos cuerpos que

se encuentran vibrando simultáneamente. Por lo general se representa con la letra griega φ.

Relación entre el M.A.S. y el Movimiento Circular Uniforme

El M.A.S. de un cuerpo real se puede considerar como el movimiento de la "proyección" (sombra que proyecta) de un cuerpo auxiliar que describiese un movimiento circular uniforme (M.C.U.) de radio igual a la amplitud A y velocidad angular ω, sobre el diαmetro vertical u horizontal de la circunferencia que recorre.

CARACTERÍSTICAS:

SE PRODUCE SOBRE LA MISMA TRAYECTORIA, OSCILANDO ALREDEDOR DE UNA POSICIÓN DE EQUILIBRIO. ES PERIÓDICO (T), ESTÁ SOMETIDO A FUERZAS RESTAURADORAS – INTENTAN HACER VOLVER AL CUERPO A SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO

PUEDE SER: LIBRE: NO ACTÚAN FUERZAS DISIPATIVAS – EL SISTEMA OSCILA INDEFINIDAMENTE (NO REAL).

AMORTIGUADO: ACTÚAN FUERZAS DISITATIVAS (ROZAMIENTOS) – EL SISTEMA ACABARÁ DETENIENDOSE EN SU POSICIÓN DE EQUILIBRIO

ADEMÁS SERÁ ARMÓNICO: CUANDO LAS FUERZAS RESTAURADORAS SON PROPORCIONALES A LA SEPARACIÓN CON RESPECTO A LA POSICIÓN DE EQUILIBRIO

FORMULAS DEL M.A.S.

Frecuencia: f = n/t T = 1/f o f = 1/T

Periodo: T = t/n

Elongación: X= A.cos(wt) sin desfase, empezando el movimiento en un extremo proyectado sobre x.

ó X = A.Cos (wt- φ). Con desfase de φ.

Puede ser también X = A.Sen(wt) con desfase de 90º, proyectado sobre el eje Y. (para t=0, X=0).

Velocidad: V = - w.A.Sen(wt) m/s. (como vector porque apunta en sentido contrario.

Aceleración. 𝒂 = − 𝑾𝟐. 𝐀. 𝐂𝐨𝐬(𝐰𝐭). = - W2.X m/s2.

NOTA: W en el paréntesis es 360º/T =2 π/T y por fuera en la velocidad y en la aceleración es 6,28/T

Fuerza Restauradora F=-kX Newton. Pero F= m.a, entonces –k.X=m.a = -m.W2.X

Es decir: K= m.W2 donde W= 2π/T ó W= 2π.f.

Luego 𝑻 = 𝟐𝛑√𝐦𝐤; T es el periodo, m la masa y k la constante de elasticidad de la Ley de Hooke.

Además, la velocidad es máxima en el punto de equilibrio con un módulo de (Vmáx = w.A) y nula en los extremos o puntos

de retorno.

Mientras que la aceleración es nula en el punto de equilibrio

y máxima en los extremos (𝒂𝒎á𝒙 = 𝑾𝟐. 𝐀) .

Por lo tanto, la Energía Cinética en el M.A.S está dada por:

Ec = mV2 /2 = m.w2.A2.Sen2.(wt) y Ek = k.A2.cos2 (w.t).

Así, la Energía total o Mecánica es: Em = Ec + Ek = 1

2𝑘𝐴2

EL PÈNDULO SIMPLE

Un péndulo simple se define como una partícula de masa m suspendida del punto O por un hilo inextensible de longitud l y de masa despreciable. Un péndulo simple es un ejemplo de oscilador no lineal. Se puede aproximar a un oscilador lineal cuando su amplitud es pequeña

gravedad la de valor dely

longitudsu de depende solamente pénduloun de oscilación de periodo El

22

2...

L

x-sen

agsen

mamgsen

maP

x

xx

g

LT

L

gw

L

gw

L

xga

xwaSAM

aL

xg

DISEÑO EXPERIMENTAL 2.

Consultar las leyes de los péndulos y DESARROLLAR LA GUÍA DE LABORATORIO Nº6 DEDUCIR LAS LEYES DE LOS

PÉNDULOS ( https://fisicaalalata.com/?page_id=22 ) FECHA DE ENTREGA MÁXIMA MAYO 7.

2. ACTIVIDAD EVALUATIVA 1 (FECHA MÁXIMA DE ENVÍO MAYO 14: sólo hoja de respuestas)

I. Preguntas de selección múltiple con única respuesta:

1. Una partícula se mueve con MAS. de amplitud A cm. En medio periodo, la partícula recorre;

A. 1 cm. B. A cm. C. 2A cm. D. 4A cm.

2. La elongación de un MAS, con amplitud de 7,5 cm, en el instante en que su velocidad es la mitad de su valor máximo es:

A. 3,75 cm. B. 8,66 cm. C. 6,4cm. D. 1,6cm.

3. Si la longitud de un péndulo se duplica, el nuevo periodo será:

A. 2 T B. 2T C. 2 T D. T / 2

4. Para reducir a la mitad el período de un péndulo, la longitud se debe:

A. Reducir a la mitad. B. Reducir a la cuarta parte. C. Cuadruplicar. D. Duplicar.

5. Un tiempo mínimo que necesita una partícula dotada de MAS. para estar en la posición X = A/2 es:

A. T/6 B. T/4 C.T/2 D. 2T

Las preguntas 6 a 9 se basan en la siguiente información:

Sea el movimiento X = 8 Cos 2 t (Las distancias en cm y los tiempos en s.)

6. El periodo del movimiento es:

A. 0,25s B. 0,5s C. 1s D. 2s.

7. La frecuencia del movimiento es:

A. 0,25 s-1 B. 0,5 s-1 C. 1 s-1 D. 4 s-1.

8. La velocidad máxima es:

A. 16 cm/s. B. 4 cm/s. C. 4 cm/s. D. 16 cm/s.

9. La aceleración máxima es: (tómese 2=10)

A 80 cm/s2 B 320 cm/s2 C 1280 cm/s2 D 64 cm/s2

10. La elongación de una partícula dotada de MAS. en un tiempo t = T/ 4 es:

A 1 B 0 C A/2 D A/4

Las preguntas 11 a 13 se basan en la siguiente información

Un cuerpo fijado a un resorte oscila con una amplitud de 50cm. y un período de segundos. La energía cinética máxima del

cuerpo es 0,25 J.

11. La masa del cuerpo es:

A. 0,25Kg. B. 0,5 Kg. C. 1 Kg D. 2 Kg.

12. La constante del resorte es:

A. 0,2N/m. B. 0,5 N/m. C. 1 N/m. D. 2 N/m.

13. La energía Total es:

A. 0,25 J B. 0,5 J C. 1 J D. 2 J.

14. En la figura, no es cierto afirmar que:

-15. De un resorte elástico de constante k = 500 N/m, cuelga una masa puntual de 5 kg. Estando el conjunto en equilibrio, se

desplaza la masa 10 cm, dejándola oscilar libremente a continuación. La ecuación del movimiento armónico que describe la masa

puntual es:

A. X = 0,1Cos 10 t B. X = 0,1 Cos 10t C. X = 10 Cos 10t D. X = 0,1 Cos 1,0 t

HOJA DE RESPUESTAS 1: NOMBRE Y APELLIDO:

GRADO 11° GRUPO:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

A A A A A A A A A A A A A A A

B B B B B B B B B B B B B B B

C C C C C C C C C C C C C C C

D D D D D D D D D D D D D D D

E E E E E E E E E E E E E E E

ONDAS

Movimientos Ondulatorios:

Es la propagación de un movimiento (PERTURBACIÓN) a través de un medio mecánico (Onda MECÁNICA) ó en el vacío (Ondas.

ELECTROMAGNÉTICAS).

La PERTURBACIÓN transmitida se llama Onda

Onda: Es una perturbación que viaja a través del espacio o en un medio elástico, transportando energía sin que haya desplazamiento

de masa.

Las ondas se clasifican en:

Mecánicas y electromagnéticas:

Ondas Mecánicas: Necesitan de un

medio elástico para que vibre. Ejemplos:

Ondas en el agua, El sonido, Ondas

producidas por una cuerda, etc.

Ondas Electromagnéticas: Son aquellas que se propagan en el vacío.

Ejemplo: Las ondas de TV, Radio, Rayos X, La Luz, entre otros.

SEGÚN SU DIRECCIÓN DE PROPAGACIÓN, estas pueden ser Longitudinales

y Transversales.

Ondas Longitudinales: Se caracterizan porque las partículas del medio vibran

en la misma dirección de propagación de la onda.

Ejemplos: Las ondas del sonido, Las ondas producidas por un resorte cuando

se hace oscilar uno de sus extremos.

Ondas Transversales: Se caracterizan porque las partículas del medio vibran

perpendicularmente a la dirección de propagación de la onda.

Ejemplos: Las ondas producida por una cuerda, las ondas producidas en el

agua, La luz.

SEGÚN SU PROPAGACIÓN, las ondas también se clasifican en:

Unidimensional: Ondas producidas por un resorte.

Bidimensional: Ondas Producidas por una cuerda.

Tridimensional: Ondas de Luz, el sonido entre oros.

Pulso: Es una perturbación sencilla que se

propaga en un medio.

Tren de Ondas: Repetición de varios pulsos

Elementos de una onda:

Nodo: Puntos que oscilan con mínima amplitud.

Antinodos: Puntos que oscilan con máxima

amplitud.

Cresta: Parte superior de la onda

Valle: Parte inferior de la onda

Longitud de onda: Distancia recorrida por la onda en un periodo. ( λ ) . Es la distancia que existe entre dos puntos que están

vibrando en la misma fase. Ej: la distancia que hay entre tres nodos consecutivos.

Periodo: Tiempo que tarda la onda en dar un ciclo. Es decir, una lambda ( λ )

𝑻 = 𝒕/𝒏. Luego T = 1/f ó f = 1/T.

La frecuencia (f) se refiere al número de veces que se repite el movimiento completo en un determinado tiempo. 𝑓 = 𝑛/𝑡 ciclos

/segundos, Hercios (Hz), segundos-1 .

La elongación (Y) Se refiere a la distancia a la que se encuentra una partícula que vibra con relación al punto de equilibrio. Suele

medirse en metros, cm, ft, pulgadas.

La Amplitud (A). Es la máxima elongación. Por lo tanto se mide en unidades de longitud como el metro. (A = Ymáx)

Elongación o Ecuación de Onda: Y= A.Cos(wt-kx) si la onda viaja a la derecha; o Y= A.cos(wt+kx) a la izquierda.

Si se afirma que el tiempo es cero para la partícula en la posición de equilibrio, (para t=0, Y=0), entonces se utiliza la función seno

cumpliendo la regla anterior. Y= A.Sen(wt-kx) si la onda viaja a la derecha o Y= A.Sen(wt+kx) si la onda viaja a la izquierda.

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN:

La velocidad de propagación de las ondas depende de la elasticidad del medio.

Velocidad de transmisión (v): velocidad a la que se propaga.

Recordamos que velocidad = espacio/tiempo, por lo que espacio = velocidad x tiempo, de donde podemos deducir que:

𝑽 =𝑿

𝒕 o 𝑽 =

𝛌

𝑻 = 𝛌 ∗ 𝐟 También: 𝑽 = √

𝑭

µ o 𝑽 = √

𝑭∗𝑳

𝒎 La velocidad de propagación de las ondas

producidas por una cuerda, depende: De la fuerza (F) de tensión, de la masa (m) y la longitud de la cuerda(L). µ=m/L es la

densidad de masa.

Donde W = 2π / T o W = 2π * f. Además: k = 2π / 𝛌

FENOMENOS ONDULATORIOS

Los fenómenos ondulatorios son: la reflexión, la refracción, la interferencia

o superposición, la difracción y la polarización.

1. REFLEXIÓN: Es el cambio de dirección que experimenta una

onda cuando choca con un obstáculo, sin cambiar de medio.

LEY DE LA REFLEXIÓN, La medida del ángulo de incidencia es igual a la

medida del ángulo de reflexión: Ángulo incidente = Ángulo reflejado.

2. REFRACCIÓN: Es el cambio de velocidad de propagación que

experimenta una onda cuando

pasa de un medio a otro, sin

variar su frecuencia.

Ley de Snell:

3. INTERFERENCIA: Se produce cuando una onda incidente o

reflejada, se mezcla con otra onda, superponiéndose.

Esa superposición puede ser constructiva si se suman, o destructiva si

se restan.

4. DIFRACCIÓN: Es el fenómeno ondulatorio que se

presenta cuando la onda pasa a través de un orificio de

tamaño menor que la longitud de onda o pasa cerca de un

obstáculo, manifestándose porque la onda se curva al

pasar por la abertura y bordea el obstáculo.

5. POLARIZACIÓN: Cuando los planos de vibración de una onda se

restringen a uno solo, se dice que la onda se ha polarizado. Este

fenómeno se presenta en las ondas transversales, más no en las

longitudinales, por lo tanto no lo experimenta el sonido.

Prácticamente es convertir ondas transversales en ondas

longitudinales.

ACTIVIDAD

Los siguientes ejercicios serán enviados resueltos en videos o en clases virtuales.

Desarrolla en tus apuntes en la clase sincrónica y gana nota participativa,

ONDAS SONORAS

ACÚSTICA: Es la parte de la física que hace referencia al estudio del sonido.

El sonido y la música son parte fundamental de la experiencia humana. Los primitivos producían sonidos no solo mediante sus

voces; sino también con tambores, raspas y pitos. Algunos animales para lograr sobrevivir, emplean sonidos con frecuencias tan

altas que resultan inaudibles para los humanos.

El sonido tiene su origen en un movimiento vibratorio, producido por un movimiento periódico. Puede ser placas, cuerdas vibrantes,

tubos sonoros, cuerdas vocales (sonido de la voz), que son tensionados por medio de los músculos. También se dice que es una

onda producida por la vibración de un cuerpo elástico y que al llegar al oído, produce la sensación llamada sonora.

Los sonidos pueden clasificarse en:

1. RUÍDOS: Este fenómeno tiene lugar cuando las vibraciones no son periódicas, como por ejemplo; una explosión. (No es

agradable al oído). 2. SONIDO MUSICAL: Ocurre cuando las vibraciones son periódicas, por ejemplo; el sonido producido por un violín, piano, un

cantante, etc.

En general, el oído humano en su estado normal percibe sonidos cuyas frecuencias están comprendidas entre los 20 y 20.000 vib/

seg. o Hertz . Estos límites, pueden variar considerándose como factor principal la edad.

Los sonidos cuya frecuencia es mayor a 20.000 Hz, se denominan Ultrasonidos.

Los sonidos cuya frecuencia es menor a 20 Hz, se denominan Infrasonidos.

Las ondas sonoras son mecánicas y de carácter longitudinal, en consecuencia este tipo de ondas, pude propagarse en un medio

sólido, líquido o gaseoso, pero no en el vacío.

Depende exclusivamente de las características del medio material por el cual se propaga. Estas propiedades pueden ser: densidad,

elasticidad, temperatura y presión. Es decir; la velocidad del sonido es mayor en sólidos > líquidos > gases. En los sólidos y

líquidos, la variación de la velocidad por concepto de la temperatura, no tiene un valor especial.

Se ha comprobado que, en el aire, la velocidad del sonido aumenta aproximadamente 0,6 m/s por cada grado centígrado que aumente la temperatura. O sea;

V = V0 + 0,6 T donde V es la velocidad total a cualquier temperatura T.

V0 = 331,7 m/s, es la velocidad a cero grados de temperatura y T representa la temperatura.

4.1

Para los gases biatómicos. En términos de la presión P, medida en dinas/ centímetros cuadrado y d es la densidad del gas

medida en gr/ centímetros cúbicos.

El valor más utilizado de la velocidad del sonido en el aire, es el que se obtiene para una temperatura promedio de 15° C.

Esto es V = 340 m/s

El sonido, como onda que es, está sujeto a los mismos fenómenos descritos por las ondas. El Eco es el ejemplo más exclusivo

sobre reflexión del sonido. Para percibirlo, se requieren algunas condiciones, en especial, la distancia entre la fuente emisora y el

obstáculo no puede ser menor a 17 metros. Cuando la distancia es inferior a 17 m, el eco, se confunde con el sonido original.

Las tres cualidades del sonido son: Intensidad, Tono y Timbre

Intensidad. Depende de la energía que llega al oído, en la unidad de tiempo. De acuerdo a la cantidad de energía el sonido

será fuerte o débil.

El sonido es tanto más intenso cuanto mayor sea la amplitud de vibración, y la masa del cuerpo vibrante. Y tanto menor cuando

mayor sea la distancia al emisor.

El valor de intensidad más bajo que puede excitar el oído humano es:

Es la intensidad más alta tolerable.

La intensidad del sonido permite percibir un sonido más fuerte o más débil. Ahora; en la práctica, el Nivel de intensidad se mide

en decibeles (db). Asi:

Tono. Es la cualidad que clasifica los sonidos en agudos y altos, graves o bajos. El tono depende exclusivamente de la

frecuencia, cuanto mayor sea la frecuencia más alto será el tono. Timbre. Es la cualidad del sonido que permite identificar la fuente que lo emite, así por ejemplo, podemos reconocer una

persona con escuchar su voz.

El timbre de un sonido depende de los armónicos que acompañan al sonido fundamental. Esta característica permite distinguir los

diferentes tipos de voces.

Pueden ser: cuerdas, tubos (abiertos y cerrados), varillas y placas.

CUERDAS TUBOS ABIERTOS TUBOS CERRADOS

Donde n es el número del armónico; f es la frecuencia; V la velocidad y L la longitud.

Si un oscilador posee una frecuencia cercana, o igual a la de otro, las vibraciones de éste último son capaces de

poner en oscilación al primero.

d

PV

t

XV

TV

fV .

TV

L

m

TiempoÁrea

EnergíaI

.I

tA

EI

. A

PI

Area

PotenciaI

cm

Watt2

cmI

Wattz2

16

0 10

cmI

Wattz2

4

10

I

I

0

log10

cmI

Wattz2

16

0 10

L

nVf

2

L

nVf

2

L

Vnf

4

)12(

Este fenómeno hace referencia al cambio de frecuencia percibida por un observador, cuando éste se acerca

o se aleja a la fuente. Si la distancia se reduce, la frecuencia será mayor.

3. ACTIVIDAD EVALUATIVA 2 (FECHA MÁXIMA DE ENVÍO JUNIO 4: sólo hoja de respuestas) I. Preguntas de selección múltiple con única respuesta:

1. La caja de la guitarra tiene una forma que favorece la resonancia del aire con la onda sonora producida por la cuerda de la guitarra. Supongamos que

la guitarra tuviera una caja cuadrada en lugar de la caja actual, es correcto afirmar que en relación a una guitarra normal

A. la amplitud del movimiento de las partículas del aire es menor, cambiando la intensidad del sonido producido

B. la longitud de onda del sonido disminuye modificando el tono del sonido escuchado

C. la velocidad de propagación de la onda aumenta variando la intensidad del sonido percibido

D. la frecuencia de la onda disminuye aumentando el tono del sonido percibido

2. La siguiente tabla muestra la velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales,

que se encuentran a diferentes temperaturas.

De acuerdo con los datos de la tabla, tres estudiantes hacen las siguientes afirmaciones:

Estudiante 1: Si la temperatura de un mismo material se aumenta, la rapidez del sonido

aumenta siempre y cuando se mantenga la misma presión.

Estudiante 2: La velocidad de propagación del sonido no sólo depende de la temperatura, ya que en distintos materiales, sometidos a la misma

temperatura, la rapidez de propagación del sonido es diferente.

Estudiante 3: Es muy probable que la rapidez de propagación del sonido en el agua de mar a 300C y a una atmósfera de presión, sea igual que el

agua dulce en esas mismas condiciones.

¿Cuál o cuáles de estas afirmaciones de los estudiantes es más congruente (s)?

A. sólo la del estudiante 1

B. las de los estudiantes 1 y 2

C. sólo la del estudiante 3

D. las de los estudiantes 1 y 3

2. Si una fuente sonora viaja a razón de 100 Km/h y se considera que el medio de propagación es el aire (340 m/s), la gráfica que mejor ilustra el fenómeno será:

3. La caja de la guitarra tiene una forma que favorece la resonancia del aire con la onda sonora producida por la cuerda de la guitarra. Supongamos que la guitarra tuviera una caja cuadrada en lugar de la caja actual, es correcto afirmar que en relación a una guitarra normal

E. la amplitud del movimiento de las partículas del aire es menor, cambiando la intensidad del sonido producido

F. la longitud de onda del sonido disminuye modificando el tono del sonido escuchado

G. la velocidad de propagación de la onda aumenta variando la intensidad del sonido percibido

H. la frecuencia de la onda disminuye aumentando el tono del sonido percibido

4. La siguiente tabla muestra la velocidad de propagación del sonido en diferentes materiales, que se encuentran

a diferentes temperaturas.

De acuerdo con los datos de la tabla, tres estudiantes hacen las

siguientes afirmaciones:

Estudiante 1: Si la temperatura de un mismo material se aumenta, la rapidez del sonido aumenta siempre y cuando se mantenga la misma presión.

DEDICA TIEMPO A LA

LECTURA. ES LA

FUENTE DEL

CONOCIMIENTO. VV

f

f

ffV

V

00

VV

f

f

ffV

V

00

Estudiante 2: La velocidad de propagación del sonido no sólo depende de la temperatura, ya que en distintos materiales, sometidos a la misma temperatura, la rapidez de propagación del sonido es diferente.

Estudiante 3: Es muy probable que la rapidez de propagación del sonido en el agua de mar a 300C y a una atmósfera de presión, sea igual que el agua dulce en esas mismas condiciones.

¿Cuál o cuáles de estas afirmaciones de los estudiantes es más congruente (s)?

A. sólo la del estudiante 1 B. las de los estudiantes 1 y 2

C. sólo la del estudiante 3 D. las de los estudiantes 1 y 3

8. En la figura se muestran gráficamente el primer armónico que se produce en un tubo con un extremo

cerrado y el otro extremo abierto y en otro tubo con ambos extremos abiertos, de la misma longitud . La región sombreada representa la mayor densidad de moléculas de aire.

De acuerdo a la figura, la longitud del tubo con extremos abiertos en términos de su correspondiente longitud de

onda es:

A. λ/4 B. λ/2 C. λ D. 2 λ

9. Si fa y fc son, respectivamente, las frecuencias de los primeros armónicos del tubo abierto y del

cerrado, entonces

A. fa = fc B. 2fa = fc C. fa = 2fc D. fa = fc/4

10. Al aumentar la longitud de los tubos de la situacin anterior en la misma proporcin, se cumple que:

A. la frecuencia del tubo abierto disminuye mientras la del cerrado aumenta

B. la frecuencia del tubo abierto aumenta mientras la del cerrado disminuye

C. las frecuencias de los dos tubos aumentan

D. las frecuencias de los dos tubos disminuyen

En un carnaval un guitarrista viaja sobre un carro que se mueve a velocidad constante ν. Para afinar la guitarra

el hombre pulsa una de las cuereas de manera intermitente

Las ondas sonoras producidas por los pulsos intermitentes de la cuerda de la guitarra

cuando se está afinando pueden representarse como se observa en la figura.

Una persona se puede ubicar en cualquiera de los tres puntos A, B ó C

11. La velocidad de la onda que percibe una persona es

A. mayor en el punto A que en el punto C.

B. menor en el punto B que en el punto C.

C. mayor en el punto A que en el punto B.

D. igual en el punto A que en el punto C.

12. La frecuencia de la onda que percibe una persona es

A. mayor en el punto C que en el punto B.

B. igual en el punto B que en el punto C.

C. mayor en el punto A que en el punto C.

D. mayor en el punto A que en el punto B.

13. Cuando el hombre cambia de un traste a otro cambia la longitud de la parte de la cuerda que vibra. Si esta longitud se

reduce a la mitad, la frecuencia producida

A. aumenta al doble.

B. disminuye a la mitad.

C. disminuye en un tercio.

D. aumenta al triple.

14. Si la longitud de la cuerda es l su densidad lineal es μ y la tensión es F, al ponerla a oscilar con frecuencia f, la cuerda presenta la onda estacionaria mostrada en la figura.

Si se toma otra de las cuerdas de igual longitud l, tensionada por una fuerza igual F,

igualmente sujeta por sus extremos pero de densidad lineal 4μ, y se la pone a oscilar con

la misma frecuencia f, el patrón de ondas estacionarias que se observa es el mostrado en

la figura

USE LA SITUACIÓN SIGUIENTE PARA CONTESTAR LAS PREGUNTAS 15 Y 16.

Un parlante emite a una frecuencia fija dada.

15. Es correcto afirmar que un observador escuchará un sonido

A. de mayor frecuencia si el observador o el parlante se mueve (n) acercándose entre sí

B. de menor frecuencia si el observador se aleja o si el parlante se acerca

C. de menor frecuencia si el parlante se acerca y el observador se acerca

D. de mayor frecuencia si el parlante o el observador se alejan entre sí.

16. Considere que el parlante se remplaza por una fuente de luz amarilla. De la anterior situación es correcto afirmar que

A. si la fuente de luz se acerca rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo

B. si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una mayor frecuencia, es decir, la luz se corre al color azul

C. si la fuente de luz se aleja rápidamente se observa una menor frecuencia, es decir, la luz se corre al color rojo

D. si la fuente de luz se acerca rápidamente la longitud de onda observada es mayor, es decir, la luz se corre al color azul.

RESPONDA LAS PREGUNTAS 17 Y 18 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN.

Una persona deja caer periódicamente esferas sobre un punto de la superficie de una piscina. Después de 2 s observa que se han formado 20 frentes

de onda y que la rapidez de avance de ellos es de 10 m/s.

17. 0,2 s después de haber arrojado la primera esfera la cantidad de frentes de onda que observa es.

A. 0 B. 2 C. 10 D. 0,1

Temperatura (°C) Velocidad del

sonido(m/s)

0 331,7

1 332,3

2 332,9

3 333,5

18. La longitud de onda de estas perturbaciones λ es igual a

A. 100 m. B. 20 m C. 5 m. D. 1 m.

19. Un bloque sujeto a un resorte oscila verticalmente respecto a su posición de equilibrio indicada en la figura.

De la gráfica que ilustra la posición del bloque contra el tiempo se concluye correctamente que la

rapidez del bloque es:

A. cero en el instante 3 y máxima en los instantes 1 y 5

B. 0 en los instantes 1 y 5 y máxima en los instantes 2 y 4

C. máxima en los instantes 1, 3 y 5

D. igual a cero en los instantes 1 y 2

20. Un pulso se propaga por una cuerda como lo muestra la figura.

En el punto O la cuerda se une a otra cuerda de mayor densidad. La figura que ilustra los pulsos reflejado y

refractado luego que el pulso incidente llega a O es

En un carnaval un guitarrista viaja sobre un carro que se mueve a velocidad constante ν. Para afinar la guitarra el hombre pulsa una de las cuereas de

manera intermitente

Las ondas sonoras producidas por los pulsos intermitentes de la cuerda de la guitarra cuando se está afinando pueden representarse como se observa

en la figura.

Una persona se puede ubicar en cualquiera de los tres puntos A, B ó C

21. La velocidad de la onda que percibe una persona es

A. mayor en el punto A que en el punto C.

B. menor en el punto B que en el punto C.

C. mayor en el punto A que en el punto B.

D. igual en el punto A que en el punto C.

22 La frecuencia de la onda que percibe una persona es

A. mayor en el punto C que en el punto B.

B. igual en el punto B que en el punto C.

C. mayor en el punto A que en el punto C.

D. mayor en el punto A que en el punto B.

23. Cuando el hombre cambia de un traste a otro cambia la longitud de la parte de la cuerda que vibra. Si esta longitud se reduce a la mitad,

la frecuencia producida

A. aumenta al doble.

B. disminuye a la mitad.

C. disminuye en un tercio.

D. aumenta al triple.

24. Se tiene la onda de la figura; si su periodo es 2 seg, la velocidad de propagación en cm/s es:

A. 2 B. 3 C. 5 D. 7.5

25.

Una llave de agua golpea continuamente como muestran las figuras. La

perturbación que se produce en el punto donde cae el agua se propaga a

lo largo de la superficie del agua. En esta situación, se puede afirmar que:

A. La perturbación avanza hacia las paredes del recipiente sin que haya desplazamiento de una porción de agua hacia las paredes.

B. La porción de agua afectada por el golpe de la gota se mueva hacia las paredes del recipiente.

C. Si el líquido en el que cae la gota no es agua, la perturbación no avanza.

D. La rapidez de propagación de la perturbación depende únicamente del tamaño de la gota que cae.

CONSTRUYA AHORA SU HOJA DE RESPUESTAS Y ENVÍE AL CORREO: ietiapmpadillar@gmail.com HASTA EL 4 DE JUNIO.

6. ENLACES VIRTUALES (VIDEOS, PAG WEB, ETC) https://fisicaalalata.com/

https://es.slideshare.net/jhfmflorez/preguntas-icfes-fisica-repaso https://gruposerpedagogico.com/images/1528121851.pdf https://salondeinformatica.jimdofree.com/simulacro-icfes/

http://www.enciga.org/taylor/lv.htm http://www.walter-fendt.de/ph14s/ https://es.slideshare.net/juan5vasquez/talleres-termodinmica

7. EVALUACIÓN (actividades de cierre)

Desarrollo de la guía de estudio implementada por el docente, teniendo en cuenta los siguientes criterios.

Cumple con las disposiciones asignadas, durante las clases sincrónicas o asincrónicas

Entrega de las actividades en la fecha estipulada Correo para entregar: ietiapmpadillar@gmail.com

AUTOEVALUACIÓN

Después de haber culminado las actividades planteadas en la guía y en el proceso de formación que exigía la

misma, con la mayor objetividad posible, responde con X según tu concepto…

CRITERIOS SI NO Algunas

veces

Recibí con una actitud positiva las guías de estudio y

responsabilidades asignadas...

1. Comprendí los temas desarrollados en la guía de aprendizaje…

2. Realicé todas las actividades propuestas de manera responsable…

3. Envié cumplidamente evidencias de las actividades realizadas…

4. Demostré interés, durante el desarrollo de la guía planteando dudas e

inquietudes oportunamente…

5. Entregué en forma organizada evidencias sobre la autoría de mis

trabajos…

6. Me esforcé por enriquecer mis conocimientos un poco más allá de las

explicaciones…

7. Los talleres de aplicación, en su gran mayoría fueron realizados por

mí. Busque ayuda extra cuando la necesité…

M a r t í n P a d i l l a R a m í r e z E v e r t h A n a y a Co e h e n

DOCENTE V°B° Coordinador