Ciencia Tecnología y Naturaleza
CADA ACTIVIDAD SE REALIZARA DE ACUERDO CON EL DESARROLLO DE LAS CLASES POR FAVOR NO ADELANTARSE SIN TENER LA INFORMACION PERTINENTE
MOVIMIENTO ONDULATORIO
ACTIVIDAD No 1 Ingresa a los puntos 1, 2 y 3 y a partir de la informacion obtenida construye un tesxto explicativo acerca de las ondas y su importancia
Índice Interactivo
ACTIVIDAD No 2 PILEO Lee el siguiente texto, busca palabras desconocidas y encuentra su significado, luego extrae la idea principal de cada párrafo, juntalas y construye una idea general del texto y a partir de ella elabora tu propio texto acerca del movimiento ondulatorio para socializarlo en clase
DEFINICIÓN DE MOVIMIENTO ONDULATORIO
La acción y efecto de mover recibe el nombre de movimiento. El verbo mover, por su parte, refiere a hacer que un cuerpo deje un lugar y pase a ocupar a otro, o a agitar una cosa o una parte el cuerpo. El movimiento, por lo tanto, puede vincularse al estado de los cuerpos mientras cambian de lugar.
Ondulatorio, por otra parte, es aquello que ondula o que se extiende en forma de ondulaciones. Cabe recordar que una onda es un movimiento que se propaga en un fluido, una curva que se produce en ciertas cosas flexibles o una perturbación tensional.
Todas estas definiciones nos permiten comprender la noción de movimiento ondulatorio, que es aquel movimiento que se propaga a través de ondas y que implica transporte de energía, pero no de materia. Ejemplos de movimientos ondulatorios se encuentran en la superficie del agua y en las partículas de un medio elástico.
Hay que establecer que las ondas se pueden clasificar en base a distintos criterios. Así, por ejemplo, si tenemos en cuenta lo que es la periodicidad de las mismas las podríamos agrupar en periódicas, que se producen en ciclos repetitivos, o no periódicas.
No obstante, también se clasifican en estas otras modalidades:
• En base a su propagación, vectoriales o escalares.
• En cuanto a su medio de propagación, pueden ser mecánicas o no mecánicas.
• En lo que respecta a su frente de onda se puede hablar de ondas tridimensionales, unidimensionales o bidimensionales.
El movimiento ondulatorio, pues, es la propagación de una perturbación de cierta propiedad de un medio, como la densidad, la presión o el campo magnético. El medio que experimenta la perturbación puede ser el agua, el aire o incluso el vacío.
Los alumnos de Física son los que se ven en la necesidad de acometer el estudio del citado movimiento ondulatorio, lo que les lleva a aprender y descubrir que básicamente ese puede ser de dos tipos:
• Cuando se trata de ondas longitudinales, lo que se produce es que el medio se desplaza en la misma dirección de la propagación.
• En el caso de ondas transversales, lo que sucede es que el medio se viene a desplazar en ángulo recto con respecto a lo que sería la dirección de la propagación.
Además de todo lo expuesto, habría que señalar otra serie importante de elementos y cuestiones relativos al movimiento ondulatorio:
• La unidad de frecuencia que se utiliza para medirlo es el Hertz. Este se representa mediante Hz y viene a equivaler a un ciclo por segundo.
• Para poder analizar a fondo al movimiento que nos ocupa también es fundamental tener en cuenta otros criterios tales como la elongación o el nodo.
Es posible distinguir diversos elementos en la onda del movimiento ondulatorio. Se puede hablar, en este sentido, de amplitud (la distancia entre el punto de máxima elongación y el punto medio de la onda), cresta (el punto de máxima de elongación), valle (el punto más bajo), período (el tiempo que tarda una onda en pasar de un punto de máxima amplitud al siguiente), frecuencia (el número de veces que la vibración se produce por unidad de tiempo) o longitud de onda (la distancia que existe entre el mismo punto de dos ondulaciones consecutivas).
ACTIVIDAD No 3 Ingresa a este link e investiga cuales son las características de las ondas, haz un resumen de ellas en tu cuaderno y llévalas a clase para participar de un foro sobre el tema
ACTIVIDAD No 4 PILEO Lee el siguiente texto, busca palabras desconocidas y encuentra su significado, luego extrae la idea principal y a partir de la elabora un ensayo analitico acerca de la relacion del texto con el tema de clase
Terremotos y tsunamis
Terremotos
Los terremotos se producen cuando las tensiones acumuladas por la deformación de las capas de la Tierra se libera brúscamente. Se rompen las masas de rocas que estaban sometidas a fuerzas gigantescas, reordenándose los materiales y liberando enormes energías que hacen temblar la Tierra.. Sus focos de inicio (hipocentro) se localizan a diferentes profundidades, estando los más profundos hasta a 700 kilómetros. Son especialmente frecuentes cerca de los bordes de las placas tectónicas. Al año se producen alrededor de un millón de sismos, aunque la mayor parte de ellos son de tan pequeña intensidad que pasan desapercibidos.
Actúan de forma instantánea en un área extensa y las ondas sísmicas que provocan, especialmente las superficiales, causan formación de fallas, desprendimientos de tierra, aparición y desaparición de manantiales, daños en construcciones y muertes en las personas. Son muy difíciles de predecir y, en la actualidad, no hay sistemas eficaces para alertar a la población con tiempo de la inminencia de un sismo.
Intensidad y magnitud de los terremotos
Para poder describir la fuerza de un terremoto y los daños que produce se han confeccionado escalas que miden la intensidad y la magnitud de los sismos.
La intensidad es una medida subjetiva de los efectos de los sismos sobre los suelos, personas y estructuras hechas por el hombre. No usa instrumentos sino que se basa en las observaciones y sensaciones ocasionados por el terremoto. Es útil para describir el terremoto en zonas en las que no hay sismógrafos próximos y para comparar los terremotos antiguos. Hay más de 50 escalas distintas para medir la intensidad, pero las más conocidas son dos:
-
la Mercalli Modificada. Tiene 12 grados y es la más internacionalmente usada
-
la M.S.K. es la que se utiliza en la mayoría de los países europeos y es la oficial en España. Va del grado I al XII.
La magnitud es una medida objetiva de la energía de un sismo hecha con sismógrafos. La escala más conocida y usada es la de Richter (1935) y mide el "logaritmo de la máxima amplitud de un sismograma registrado por un instrumento estándar, a una distancia de 100 kilómetros del epicentro". Posteriormente ha sufrido correcciones, pero la idea básica sigue siendo la misma. Como la escala es logarítmica el paso de una unidad a la siguiente supone multiplicar la energía por diez.
Este concepto permite clasificar a los terremotos en:
Terremotos grandesM >= 7
Terremotos moderados5 =< M < 7
Terremotos pequeños3 =< M < 5
MicroterremotosM < 3
El mayor terremoto conocido en el mundo se produjo en Chile en 1960 y tuvo una magnitud de 9,5. Ocasionó 6000 muertos y produjo un tsunami que causó víctimas en Hawaii y Japón.
Un terremoto de magnitud 12 en la escala de Richter partiría la Tierra en dos.
Terremotos al año, en el mundo, según magnitud (escala de Richter)
Descripción
Magnitud
Número por año Enorme
8.0+
1 Muy grande
7.0-7.9
18 Grande (destructivo)
6.0-6.9
120 Moderado (daños serios)
5.0-5.9
1,000 Pequeño (daños ligeros)
4.0-4.0
6,000 Sentido por la mayoría
3.0-3.9
49,000 Se puede llegar a percibir
2.0-2.9
300,000 Imperceptible
menos de 2.0
600,000+
Tsunamis
Los terremotos submarinos provocan movimientos del agua del mar (maremotos o tsunamis). Los tsunamis son olas enormes con longitudes de onda de hasta 100 kilómetros y que viajan a velocidades de 700 a 1000 km/h. En alta mar la altura de la ola es pequeña, sin superar el metro; pero cuando llegan a la costa, al rodar sobre el fondo marino alcanzan alturas mucho mayores, de hasta 30 y más metros. El tsunami está formado por varias olas que llegan separadas entre sí por unos 15 o 20 minutos. La primera que llega no suele ser la más alta, sino que es muy parecida a las normales. Después se produce un impresionante descenso del nivel del mar seguido por la primera ola gigantesca y a continuación por varias más.
La falsa seguridad que suele dar el descenso del nivel del mar ha ocasionado muchas víctimas entre las personas que, imprudentemente, se acercan por curiosidad u otros motivos, a la línea de costa.
España puede sufrir tsunamis catastróficos, como quedó comprobado en el terremoto de Lisboa en 1755. Como consecuencia de este sismo varias grandes olas arrasaron el golfo de Cádiz causando más de 2000 muertos y muchos heridos y daños materiales. El 7 de julio de 1941 el último de los tsunamis detectados en las costas españolas afectó a las Canarias.
En 1946 se creó la red de alerta de tsunamis después del maremoto que arrasó la ciudad de Hilo (Hawaii) y varios puertos más del Pacífico. Hawaii es afectado por un tsunami catastrófico cada 25 años, aproximadamente, y EEUU,
ACTIVIDAD No 5 Observa este vídeo extrae 10 conclusiones y a partir de ellas elabora un resumen sobre la temática del periodo
ACTIVIDAD FINAL Ingresa a este link y contesta la autoevaluacion sobre ondas verifica tus respuestas al final
SEGUNDO PERIODO EL SONIDO
ACTIVIDAD No 1 PILEO Lee el siguiente texto, busca palabras desconocidas y encuentra su significado, luego extrae la idea principal de cada párrafo, juntalas y construye una idea general del texto y a partir de ella elabora tu propio texto acerca de la naturaleza del sonido para socializarlo en clase
NATURALEZA DEL SONIDO
El sonido consiste en la propagación de una perturbación en un medio (en general el aire).
¿Cómo es la energía sonora? ¿Cómo se propaga la energía de un lugar a otro?
Para comprender mejor esto imaginemos un tubo muy largo lleno de aire. El aire está formado por una cantidad muy grande de pequeñas partículas o moléculas. Inicialmente, el aire dentro del tubo está en reposo (o más técnicamente, en equilibrio). Este equilibrio es dinámico ya que las moléculas se mueven en todas direcciones debido a la agitación térmica, pero con la particularidad de que están homogéneamente distribuidas (en cada cm3 de aire hay aproximadamente la misma cantidad de moléculas - 25 trillones).
Supongamos que se mueve rápidamente el pistón hacia el interior del tubo. Las moléculas que se encuentran junto al pistón serán empujadas, mientras que las que se encuentran alejadas no. En la zona del pistón el aire se encontrará más comprimido que lejos de él, es decir que la misma cantidad de aire ocupa menos espacio. El aire comprimido tiende a descomprimirse (como cuando abrimos la válvula de un neumático) desplazándose hacia la derecha y comprimiendo el aire próximo. Esta nueva compresión implica nuevamente una tendencia a descomprimirse, por lo que la perturbación original se propaga a lo largo del tubo alejándose de la fuente.
Es importante enfatizar que el aire no se mueve de un lugar a otro junto con el sonido. Hay trasmisión de energía pero no traslado de materia (comparar con el olfato).
Propagación
Características del medio - Para que la onda sonora se propague en un medio este debe ser elástico, tener masa e inercia. El aire posee además algunas características relevantes para la propagación del sonido:
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La propagación es lineal (en el intervalo de sonidos audibles la aproximación es válida). Esto permite que diferentes ondas sonoras se propaguen por el mismo espacio al mismo tiempo sin afectarse.
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El medio es no dispersivo. Por esta razón las ondas se propagan a la misma velocidad independientemente de su frecuencia o amplitud.
-
El medio es homogéneo. No existen direcciones de propagación privilegiadas por lo que el sonido se propaga esféricamente (en todas direcciones).
Ondas de sonido
Las ondas mecánicas son las que se propagan a través de un material (sólido, líquido, gaseoso). La velocidad de propagación depende de las propiedades elásticas e inerciales del medio. Hay dos tipos básicos de ondas mecánicas: transversales y longitudinales.
En las ondas longitudinales el desplazamiento de las partículas es paralelo a la dirección de propagación, mientras que en las ondas transversales es perpendicular.
Las ondas sonoras son longitudinales. En muchos instrumentos (como en la vibración de una cuerda) podemos identificar ondas transversales (así como en la membrana basilar dentro de la cóclea, en el oído interno).
Excitación periódica
La mayoría de los sonidos de la naturaleza no son producto de una única perturbación del aire, sino de múltiples perturbaciones sucesivas. Un ejemplo de esto es la excitación producida por un diapasón luego de ser golpeado, analizada la clase pasada.
Consideremos un movimiento periódico del pistón. (Ver animación de movimiento periódico del pistón). Sucesión de compresiones y rarefacciones del aire cerca del pistón genera una onda periódica que se propaga alejándose de la fuente. Luego de que la primera perturbación recorrió cierta distancia comienza la segunda, y así sucesivamente. La longitud de onda es la distancia entre perturbaciones sucesivas en el espacio. La frecuencia es la cantidad de perturbaciones por segundo (en ciclos por segundo o Hz).
Como ya mencionamos, al aire libre, las ondas sonoras se propagan en todas direcciones, como ondas esféricas. (Ver animación de radiación de un monopolo y un diapasón). En presencia de superficies reflectoras la onda deja de ser esférica para volverse sumamente compleja debido a la superposición con las reflexiones. Se denomina campo sonoro a la forma en que se distribuye el sonido en diversos puntos dentro de un determinado espacio como una sala o al aire libre.
Se denomina frente de onda al conjunto de puntos de la onda sonora que se encuentran en fase, o de otra forma, una superficie continua que es alcanzada por la perturbación en un instante. Dentro del tubo el frente de onda es plano, mientras que en el monopolo al aire libre el frente de onda es esférico. A determinada distancia las ondas esféricas pueden considerarse ondas planas.
Presión sonora
Según lo visto hasta el momento, el sonido puede considerarse como una sucesión de ondas de compresión y rarefacción que se propaga por el aire. Sin embargo si nos ubicamos en un punto en el espacio (una posición fija) veremos como la presión atmosférica aumenta y disminuye periódicamente a medida que tienen lugar las sucesivas perturbaciones. La presión atmosférica se mide en Pascal y es del orden de los 100.000 Pa (o como en los informes meteorológicos de 100 hPa). Sin embargo, cambios de presión debidos al pasaje de una onda sonora son muy pequeños respecto a este valor de presión atmosférica. Los sonidos más intensos que se perciben implican un incremento de 20 Pa. Por esta razón, para distinguir el incremento de presión de la presión atmosférica en ausencia de sonido se lo denomina presión sonora (p). La presión sonora es la presión que se debe agregar a la presión atmosférica para obtener el valor real de presión atmosférica en presencia de sonido.
Las presiones sonoras audibles varían entre los 20 micro Pa y los 20 Pa (esto se verá mejor en otras clases). Es importante apreciar que es un rango muy importante de variación (de un millón de veces). Esta gran cantidad de cifras es incómoda de manejar. Es por esta razón y por razones fisiológicas que normalmente se expresa la presión sonora en decibles y se denomina Nivel de Presión Sonora (NPS o SPL por sus iniciales en inglés). Se define un nivel de presión sonora de referencia, que es aproximadamente la mínima presión audible (20 micro Pa). Se define el Nivel de Presión Sonora como:
El nivel de referencia corresponde a 0dB mientras que el nivel sonoro máximo corresponde a 120dB. El rango de audición es entonces de 120dB.
Una sala de conciertos vacía30 dB
Conversación susurrando40 dB
Potencia máxima de un altoparlante doméstico110 dB
Dispersión de potencia - pérdida proporcional al cuadrado de la distancia
Representación de una onda sonora
Según la naturaleza del sonido que hemos analizado, su representación en un oscilograma es para un punto espacial, el valor de presión sonora en cada instante de tiempo. Es decir, que la representación más usual de la onda sonora es como la variación de presión sonora en el tiempo. (Hacer diagrama en el pizarrón relacionando la distribución de moléculas y presión en el tubo con la representación del sonido como onda senoidal).
Esta variación de presión sonora puede traducirse a la variación de otra magnitud. Por ejemplo un micrófono es un trasductor de variación de presión sonora a variación de una magnitud eléctrica (voltaje o corriente).
Velocidad, longitud de onda y frecuencia de una onda sonora.
¿De qué forma se relacionan la longitud de onda y la frecuencia de una onda sonora? A mayor frecuencia menor longitud de onda y viceversa. Para ver de que forma se relacionan consideremos una onda periódica desplazándose hacia la derecha. El tiempo entre el instante que una cresta pasa por un punto espacial dado y el instante en que llega la próxima es el período T (T=1/f). La distancia que recorre la onda de un instante a otro corresponde a la longitud de onda L, por lo que la relación es: L /T = Lf = c, donde c es la velocidad del sonido.
Como ya mencionamos la velocidad de propagación del sonido no depende de la frecuencia ni de la intensidad del mismo sino de las características del medio. En el aire su velocidad es de aproximadamente 344 m/s @ 20C (o 1200 km/h - 3 segundos para recorrer 1 km). Esta velocidad aumenta con la temperatura (0.17% /grado C), pero no cambia con la presión. En los líquidos es un poco mayor (1440 m/s en el agua) y mayor aún en los sólidos (5000 m/s en el acero).
No debemos confundir la velocidad de propagación de la onda sonora con la velocidad instantánea de las partículas (estas realizan un movimiento oscilatorio más rápido).
Podemos apreciar que la velocidad del sonido es relativamente alta y normalmente la propagación parece instantánea. Sin embargo en algunos casos es notoria, por ejemplo al compararla con la velocidad de la luz. Ejemplos: ver una banda tocando el la plaza desde lo alto de un edificio, relámpago y trueno, eco, sistema de amplificación.
El rango de frecuencias audibles se considera de forma muy aproximada entre los 20 Hz y 20 kHz. Esto determina cierto rango de valores de longitud de onda del sonido que va desde los 1,7 cm a 17m. Las longitudes de onda son comparables a los objetos ordinarios de la vida cotidiana. Esto es determinante en la forma en que se propaga el sonido, como veremos a continuación.
La longitud de onda juega un papel importante en las dimensiones de los altavoces. Cuando la longitud de onda emitida por un parlante es mucho menor que su propio tamaño la potencia emitida se reduce considerablemente. Es por esta razón que los tweeters son mucho más pequeños que los woofers.
Difracción
Las ondas luminosas poseen una longitud de onda muy pequeña (de 0,6 millonésimos de metros). Sabemos por experiencia que la luz se propaga en línea recta y arroja sombras bien definidas. Por otra parte, las olas del océano tienen una longitud de onda de varios metros. También sabemos que fluyen alrededor de un pilote que sobresalga del agua y son poco afectadas por el mismo. Estos ejemplos ilustran un hecho sumamente importante: las ondas son afectadas por objetos grandes comparados con su longitud de onda. Frente a objetos grandes las ondas arrojan sombras y parecen moverse en línea recta. Pero las ondas son poco afectadas por objetos pequeños comparados con su longitud de onda y pasan a través de tales objetos.
La longitud de onda de las ondas sonoras está a medio camino respecto a los objetos que nos rodean, por lo que en general muestran un comportamiento mixto. Las ondas graves (de longitud de onda grande) son capaces de eludir objetos objetos ordinarios y por ejemplo dar vuelta una esquina. Por el contrario los agudos tienden a propagarse en línea recta y arrojan sombras acústicas. Sabemos por experiencia que los graves de un parlante se dispersan en todas direcciones pero si salimos de la habitación donde está el parlante perdemos las notas agudas.
La difracción es de especial importancia en nuestra capacidad de localización del sonido (para sonidos agudos). La cabeza y las orejas arrojan sombras acústicas.
Otro ejemplo son los micrófonos que arrojan sombra sobre sí mismos para las frecuencias agudas y tiene una transferencia no completamente plana.
Ejercicio: Al aire libre, una persona canta una nota baja y luego silba una nota aguda. El sonido es casi tan intenso adelante y atrás para la nota grave y apreciablemente más fuerte adelante que atrás para el silbido.
Interferencia - Superposición de ondas
Mencionamos que las ondas sonoras se propagan sin afectarse unas a otras, incluso cuando su diferencia de intensidad es muy grande (linealidad del medio). Sin embargo, el sistema auditivo es sensible a la presión sonora total. Es necesario analizar como se combinan o superponen diferentes ondas sonoras. La forma de onda resultante de la superposición de ondas se obtiene sumando algebraicamente cada una de las ondas que componen el movimiento.
Si superponemos ondas sinusoidales de igual frecuencia (pero distinta amplitud y fase) obtenemos una sinusoidal de igual frecuencia pero diferente amplitud y fase. Eventualmente ambas ondas podrían cancelarse, si tuvieran igual amplitud pero a contrafase (180º).
Interferencia constructiva (dfi < L/2) y destructiva (dfi > L/2).
La superposición de sinusoidales es de especial relevancia ya que la teoría de Fourier establece que un sonidos periódico complejo puede descomponerse como suma de sinusoidales.
Reflexión
Cuando una onda sonora se refleja en un plano, parte de la energía se trasmite al obstáculo y otra parte es reflejada. Una de las formas de interferencia más usuales entre dos ondas sonoras es la que se produce entre una onda sonora proveniente de la fuente y una reflexión de la misma que viaja en la misma dirección.
Dos ondas de igual frecuencia viajando en sentidos opuestos forman un patrón de onda estacionaria. La onda resultante no se propaga, sino que oscila presentando puntos de amplitud mínima (nodos) y puntos de amplitud máxima (antinodos). En una cuerda vibrando puede distinguirse un patrón de onda estacionaria.
Pulsaciones
La superposición de ondas de frecuencia cercana produce un fenómeno particular denominado pulsación o batido. Si las frecuencias son muy cercanas el sistema auditivo no es capaz de discriminarlas y se percibe una frecuencia única promedio de las presentes (½ [f1+f2]). La onda resultante cambia en amplitud a una frecuencia igual a la diferencia entre las frecuencias presentes (f1-f2).
Este fenómeno de batido se percibe para diferencias de frecuencia de hasta aproximadamente 15-20 Hz. Al aumentar la diferencia se comienza a percibir un sonido áspero y al seguir aumentando llega un punto en que son percibidas como frecuencias diferentes (Ver ampliación).
Oscilaciones
Si un sistema recibe una única fuerza y comienza a oscilar hasta detenerse, el tipo de oscilación se denomina oscilación libre. Si nada perturbara el sistema este seguiría oscilando indefinidamente. En la naturaleza la fuerza de rozamiento (o fricción) amortigua el movimiento hasta que finalmente se detiene. Este tipo de oscilación se llama oscilación amortiguada y su amplitud varía exponencialmente decayendo con cierta constante de tiempo.
Si se continúa introduciendo energía al sistema podemos contrarrestar la amortiguación logrando una oscilación autosostenida. Esta oscilación se caracteriza por tener además de un ataque y un decaimiento, una fase intermedia casi estacionaria.
Una oscilación forzada puede producirse al aplicar una excitación periódica de frecuencia diferente a la frecuencia propia de oscilación del sistema, logrando que este vibre a la frecuencia de la excitación.
Se denomina generador al elemento que produce la excitación, y resonador al sistema que se pone en vibración. Este tipo de oscilación forzada es la que se produce en las cuerdas de una guitarra que vibran por "simpatía". No siempre es posible obtener una oscilación forzada, sino que depende de la relación entre las características del generador y el resonador.
En el caso de una oscilación forzada, cuando la frecuencia del generador coincide con la del resonador, se dice que el sistema está en resonancia. La magnitud de la oscilación del resonador depende de la magnitud de la excitación pero también de la relación entre las frecuencias de excitación y de resonancia. Cuanto mayor es la diferencia de frecuencias menor será la amplitud de la oscilación. Por el contrario cuando las frecuencias coinciden exactamente una pequeña cantidad de energía de excitación puede producir grandes amplitudes de vibración.
En un caso extremo el sistema resonador puede llegar a romperse, como cuando un cantante rompe una copa de cristal al dar una nota aguda.
Muchos instrumentos musicales tienen un elemento resonador que determina el timbre del instrumento favoreciendo algunos parciales de la excitación original.
ACTIVIDAD No 2 Ingresa a los puntos 1 y 2 y a partir de la información obtenida construye un texto explicativo acerca de las ondas sonoras y su importancia
INDICE INTERACTIVO
ACTIVIDAD No 3 Observa este vídeo extrae 10 conclusiones y a partir de ellas elabora un resumen sobre la temática del periodo
ACTIVIDAD No 4 Ingresa a los puntos 3 y 4 de tu indice interactivo y a partir de la información allí contenida elabora un cuadro resumen sobre características y fuentes del sonido
ACTIVIDAD No 5 PILEO Lee el siguiente texto, busca palabras desconocidas y encuentra su significado, luego extrae la idea principal de cada párrafo, juntalas y construye una idea general del texto y a partir de ella elabora tu propio texto acerca de la naturaleza del sonido para socializarlo en clase
EFECTO DOPPLER
El efecto Doppler es un fenómeno físico donde un aparente cambio de frecuencia de onda es presentado por una fuente de sonido con respecto a su observador cuando esa misma fuente se encuentra en movimiento. Este fenómeno lleva el nombre de su descubridor, Christian Andreas Doppler, un matemático y físico austríaco que presentó sus primeras teorías sobre el asunto en 1842.
El sonido
Para poder entender de qué se trata el efecto Doppler primero debemos entender algunos principios básicos de la física y el sonido.
Primero que nada debemos aclarar que el sonido viaja en ondas, estas ondas a su vez viajan a una velocidad bastante rápida, más exactamente a 331,5 m/s. Es claro que esta velocidad varía dependiendo del medio por el que viaja, así por ejemplo la velocidad antes mencionada corresponde al sonido que viaja a través del aire.
Seguramente alguna vez hayas visto una onda de sonido, tal vez en la televisión o en algún programa de manipulación de sonido. Bueno, estas ondas que crecen y decrecen son realmente lo que nuestro oído escucha. Pueden variar y no ser constantes como mostraremos en el ejemplo del efecto Doppler más abajo.
El efecto Doppler
El efecto Doppler no es simplemente funcional al sonido, sino también a otros tipos de ondas, aunque los humanos tan solo podemos ver reflejado el efecto en la realidad cuando se trata de ondas de sonido.
El efecto Doppler es el aparente cambio de frecuencia de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente en relación a su observador. Si queremos pensar en un ejemplo de esto es bastante sencillo.
Seguramente más de una vez hayas escuchado la sirena de un coche policía o de una ambulancia pasar frente a ti. Cuando el sonido se encuentra a mucha distancia y comienza a acercarse es sumamente agudo hasta que llega a nosotros.
Cuando se encuentra muy cerca nuestro el sonido se hace distinto, lo escuchamos como si el coche estuviera parado. Luego cuando continúa su viaje y se va alejando lo que escuchamos es un sonido mucho más grave.
Esto ocurre ya que las ondas aparentan comenzar a juntarse al mismo tiempo que el coche se dirige hacia una dirección. La imagen de abajo explica mejor esta idea sobre las ondas y la velocidad de los coches.
ACTIVIDAD No 1 PILEO Lee el siguiente texto, busca palabras desconocidas y encuentra su significado, luego extrae la idea principal de cada párrafo, juntalas y construye una idea general del texto y a partir de ella elabora tu propio texto acerca de la naturaleza de la luz para socializarlo en clase
LUZ
La luz es forma de energía que nos permite ver lo que nos rodea. Es toda radiación electromagnética que se propaga en formas de ondas en cualquier espacio, ésta es capaz de viajar a través del vacío a una velocidad de aproximadamente 300.000 kilómetros por segundo. La luz también se conocida como energía luminosa. Existen diferentes fuentes de luz que las podemos clasificar en naturales y artificiales. El Sol es la principal fuente natural e importante de luz sobre la Tierra. En cuanto a las fuentes artificiales se estaría hablando de la luz eléctrica de una bombilla, la luz de una vela, de las lámparas de aceite, entre otras.
La luz es emitida por sus fuentes en línea recta y en todas direcciones, y se difunde en una superficie cada vez mayor a medida que avanza. Si algo en su camino le estorba se forma una sombra en el sitio en donde no pasa la luz; por ejemplo, en los cuerpos opacos, la luz tiende a pasar con facilidad a través del vidrio o del agua.
Al igual que todas las ondas, la luz experimenta los fenómenos de reflexión y refracción. La reflexión de luz es el cambio que experimenta el rayo luminoso cuando incide sobre la superficie de separación de dos medios distintos sin abandonar el medio por el cual se propaga. Los espejos reflejan la luz de manera normal, la luz rebota en la misma forma que llega y como resultado se puede ver una imagen en el espejo.
La refracción de la luz es el cambio de dirección de un rayo de luz al pasar de un medio a otro de distinta densidad, a través del cual viaja a diferente velocidad. Los lentes son piezas de vidrio que trabajan refractando la luz.
La luz tiene un efecto importante para todos, gracias ella podemos ver los objetos, nuestros compañeros, las señales y símbolos, entre otras cosas. La luz puede hacer cambiar las propiedades de los cuerpos; por ejemplo, una hoja de papel blanco al exponerse en un determinado tiempo a la luz del Sol, se pone amarillenta.
La luz permite a las plantas y a los animales desarrollar procesos para obtener energía, los seres humanos, además, hemos aprendido a utilizarla para alcanzar una mejor forma de vida, la aprovechamos para calentar nuestra vivienda, cocinar, etc.
ACTIVIDAD 2 Ingresa a este link y consulta acerca de los fenómenos luminosos construye un cuadro comparativo sobre ellos y llevalos a clase para su discusion
ACTIVIDAD 3 Observa este gff explica que fenómeno muestra y porque a partir de el podemos decir que los colores no existen lleva tu conclusión a clase y participa de un debate sobre el tema
ACTIVIDAD observa este vídeo extrae 10 conclusiones y a partir de ellas elabora un resumen sobre la temática del periodo
Que la luz?
