Practica 3 Física

BLOQUE I.

 EL MOVIMIENTO. LA DESCRIPCIÓN DE LOS CAMBIOS EN LA NATURALEZA.

Tema 1. La percepción del movimiento.

1.2- ¿Cómo sabemos que algo se mueve?

PRÁCTICA  No. 3 ¡El Sonido También Es Una Onda!

PROPÓSITO:

Que los alumnos:

l  Relacionen el sonido con una fuente emisora de ondas y lo reconozcan como producto de la propagación de las mismas en un medio.

l  Reconocerán las causas físicas de la diversidad en la intensidad del sonido.

APRENDIZAJES ESPERADOS

ü  Relaciona el sonido con una fuente vibratoria.

ü  Describe movimientos rápidos y lentos a partir de la información que percibe con los sentidos y valora sus limitaciones.

PREGUNTAS GUÍA

1.    Escribe tu concepto de sonido.

2.    ¿Qué tan importante es el sentido del oído? Busca un esquema donde localices todos sus componentes y describe brevemente la función de cada uno de ellos.

3.    Si el sonido es una onda, ¿En qué medio se propaga?

4.    Investiga: ¿Qué ocurriría si en un lugar encerrado al vacío decidieras tocar algún instrumento musical? ¿Crees que te escucharías? Explica y fundamenta tu respuesta.

Elaborar una hipótesis para este experimento con base en las respuestas a las preguntas anteriores.

DESARROLLE LA HIPÓTESIS:

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FUNDAMENTO TEÓRICO:

El sonido y la luz son ondas muy conocidas y con las que nuestra vida cotidiana tiene mucho que ver.  Todos los días oyes sonidos: palabras, ruidos, música. Puedes distinguir unos de otros y, con ellos, puedes identificar muchas veces quién los produce, ya sea una persona, un instrumento o algún otro aparato, ¿qué características de estas ondas son las que te permiten hacer estas distinciones? ¿Cómo se produce el sonido?

La luz nos permite ver hacia dónde nos dirigimos, percibir los objetos y seres que nos rodean para darnos cuenta de qué están hechos o cuáles son sus propiedades. No obstante, se hablará de la luz en prácticas posteriores.

El sonido.

El sonido es producido por cuerpos en vibración. Cuando la vibración se interrumpe, deja de oírse ese sonido. Podemos oír la voz de una persona aunque no podamos verla ni tocarla, en fin, los sonidos pueden percibirse a distancia; esto nos dice que la vibración que produce el sonido es tan sólo la fuente y el sonido se propaga a través de un medio. A la rama de la física que estudia estos fenómenos se le llama acústica.

Cuando se produce una perturbación periódica en el aire, se originan ondas sonoras longitudinales. Por ejemplo, si se golpea un diapasón con un martillo, las ramas vibratorias emiten ondas longitudinales. El oído, que actúa como receptor de estas ondas periódicas, las interpreta como sonido.

·         Sonido audible es el que corresponde a las ondas sonoras en un intervalo de frecuencias de 20 a 20 000Hz.

·         Las ondas sonoras que tienen frecuencias por debajo del intervalo audible se denominan infrasónicas.

·         Las ondas sonoras que tienen frecuencias por encima del intervalo audible se llaman ultrasónicas.

MATERIAL:                                         

Sesión I.

·        Mesa.

·        Hoja de segueta o regla de plástico.

Sesión II.

·         10 granos de cereal seco (por ejemplo, arroz inflado).

·         Hilo para coser.

·         Gancho de alambre para colgar la ropa.

·         Liga estirada y atada al extremo de una vara curva (haciendo un pequeño arco).

·         Tijeras.

Sesión III.

·         2 vasos iguales de vidrio.

·         Cuchara.

·         Clip.

·         Agua.

PROCEDIMIENTO:

Sesión I.

1.    Colocar la hoja de la segueta o regla de plástico sobre el borde de la mesa, de modo que la mitad de ella quede en el aire.

2.    Presionar firmemente la parte que está en la mesa y con un dedo golpear el extremo libre.

3.    Repetir la experiencia varias veces, deslizando poco a poco la segueta hacia fuera de la mesa.

4.    Observar lo que sucede.

Sesión II.

1.    Cortar varios tramos de hilo del mismo tamaño (aproximadamente 15cm).

2.    Amarrar a uno de los extremos de cada hilo, un grano de cereal y el otro extremo a la parte baja del gancho para ropa.

3.    Una vez amarrados todos los granos, colgar el gancho.

4.    Acercar el arco pero sin tocar los granos suspendidos en el aire.

5.    Pulsar la liga y observar lo que sucede.

Sesión III.

1.    Verter agua a cada vaso hasta aproximadamente 1/3 de su volumen. Fijarse en que haya la misma cantidad de agua en cada vaso.

2.    Golpear cada vaso con la cuchara, si hay alguna diferencia en el tono producido, añadir agua a uno de los vasos, hasta que ambos produzcan el mismo sonido.

3.    Colocar los vasos alejados aproximadamente 6cm uno de otro.

4.    Desdoblar el clip y colocarlo atravesado sobre uno de los vasos.

5.    Golpear el otro vaso con la cuchara y observar cuidadosamente el clip.

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Observar la producción del sonido por la vibración de objetos e identificar el medio necesario para la propagación de las ondas producidas.

Conclusiones por el alumno en base a los resultados:

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RESULTADOS ESPERADOS.

Se espera que el alumno determine los factores que influyen para la producción del sonido.

Explicación.

Sesión I.

Se observa que la segueta y la regla producen distintos sonidos porque están hechas de diferentes materiales.

Al ir recorriendo la segueta o la regla hacia fuera de la mesa, más grave será el tono del sonido que se produce y también mientras más largo es el segmento vibrante, más baja es la frecuencia de vibración.

Sesión II.

Los granos se moverán hacia atrás y hacia adelante. Los granos más cercanos a la liga, se mueven más; mientras que los más alejados, se mueven menos.

La vibración de la liga hace que el aire alrededor de ella vibrara. Esta vibración se propaga y hace que los granos oscilen también. La oscilación de los granos se va haciendo débil y desaparece conforme se debilita la vibración de la liga.

Las vibraciones de la liga son movimientos hacia adelante y hacia atrás del punto en que está la liga cuando nada la perturba. Lo que sucede es que al mover la liga hacia adelante, comprime el aire que está frente de ella, este aire comprimido empieza a desplazarse y, al llegar  a donde están los granos de arroz, los empuja. Cuando la liga regresa causa entonces una pequeña región de vacío. El aire que se encuentra inmediatamente delante de este vacío, tenderá a moverse hacia atrás, provocando un nuevo vacío un poco más adelante. Se propagan entonces con cada vibración, una región de aire comprimido y otra de vacío, que se repiten sucesivamente con cada vibración.

Nota: se ha hablado de vacío con el fin de explicar lo que sucede con las vibraciones de la liga (y con cualquier otra vibración en el aire), sin embargo, este vacío es sólo parcial, es decir, es una zona en donde hay menos aire que el normal.   

Sesión III.

Al inicio de la actividad, se golpearon los dos vasos para asegurarse de que emitían el mismo tono. Al poner el clip en uno de ellos y golpear el otro, éste empezó a vibrar, estas vibraciones se transmitieron a través del aire y se indujo una vibración del otro vaso, la vibración se nota por el leve movimiento del clip.

COMENTARIOS Y SUGERENCIAS DIDÁCTICAS

Comentar la razón por la que existe una variedad de tonos en los instrumentos musicales.

Identificar la importancia del aire como medio de propagación del sonido.

Preguntas sugeridas para el alumno

o   Investiga el concepto de resonancia. ¿Crees que esté involucrado en algunos de los experimentos que realizaste? ¿En cuál y por qué?

o   Una vez que has leído sobre resonancia, menciona su importancia en los instrumentos musicales. Puedes explicarlo con un instrumento de tu elección.

o   Después de realizar todos los experimentos y de armar tus conclusiones, define, con tus propias palabras lo que es el sonido.