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COLEGIO SIERRA MORENA I.E.D.
GUIA DE FÍSICA CICLO VI
2do CORTE
AÑO
DOCENTE
E - Mail
NOMBRES Y APELLIDOS
E-MAIL
2015
SEMESTRE
VIVIANA CAROLINA CARDOZO VELASQUEZ
[email protected]
DATOS DEL ESTUDIANTE
I
GRUPO
LOGRO
Describir los cambios en un sistema: oscilaciones y movimiento armónico simple. Propagación de ondas en
medios materiales. Formación de ondas estacionarias y resonancia.
PROPOSITOS
AFECTIVO: Muestra una actitud de interés, compromiso y respeto en el estudio de la física.
COGNITIVO: Identifica el concepto de movimiento vibratorio y fenómeno ondulatorio, y su aplicación en
fenómenos de sonido y luz.
EXPRESIVO: Utilizar y transformar representaciones para formular y sustentar puntos de vista que requieran el
uso de la argumentación, como medio de validar y rechazar conjeturas.
EJE TRANSVERSAL EMPRESARIAL
 Identifica los elementos de cambio de comportamiento, actitudes y valores que se requieren en el equipo,
generando confianza.
 Reconoce e interpreta las necesidades y expectativas del grupo, como también las debilidades y fortalezas
que constituyen los valores en equipo.
TEMA III: EVENTOS ONDULATORIOS
ACTIVIDAD DE INTRODUCCIÓN
HISTORIA DE LAS ONDAS
Gran parte del conocimiento actual del movimiento ondulatorio proviene del estudio acústico. Los antiguos
filósofos griegos, muchos de los cuales estaban interesados en la música, tenían la hipótesis que había una
conexión entre ondas y sonidos, y que las vibraciones, o alteraciones, debían ser las responsables de los sonidos.
Pitágoras observo, 550 AC, que cuando los hilos vibraban producían sonido, y determinó la relación matemática
entre las longitudes de los hilos que creaban tonos armoniosos. Las teorías científicas de la propagación de las
ondas cobraron gran importancia en el siglo XVII, cuando Galileo Galilei (1564-1642) publicó una clara
proclamación sobre la conexión entre los cuerpos que vibran y los sonidos que producen estudio con
detenimiento este fenómeno. Para ello se ayudó de un péndulo, aparato que consta de un hilo y de una esfera u
otro cuerpo que está suspendido de él y oscila libremente. Con sus experimentos Galileo descubrió los principios
básicos del MAS. Robert Boyle, en un clásico experimento de 1660, probó que el sonido no puede viajar a través
del vacío, con lo cual se infiere que este necesariamente deberá propagarse por un medio (el aire) y en forma de
onda. Isaac Newton publicó una descripción matemática sobre cómo el sonido viaja en su recorrido. En el siglo
18, el matemático y científico Francés Jean Le Rond d’Alembert derivó la ecuación de la onda, una completa y
general descripción matemática de las ondas. Esta ecuación constituyó la base para las siguientes generaciones
de científicos que estudiaron y describieron el fenómeno de las ondas.
El físico holandés Christian Huygens (1629-1695) dedicó sus esfuerzos a elaborar una teoría ondulatoria acerca
de la naturaleza de la luz que con el tiempo vendría a ser la gran rival de la teoría corpuscular de su
contemporáneo Newton.
En aquella época se conocían también un buen número de fenómenos característicos de las ondas que
contribuyeron a los científicos para la realización de variadas e importantes investigaciones. Por ejemplo en un
comienzo se pensaba que para que fuera posible su propagación debía existir un medio material que hiciera de
soporte de las mismas. Así, el aire era el soporte de las ondas sonoras y el agua el de las ondas producidas en la
superficie de un lago, estas serían las actualmente conocidas como ondas mecánicas. Después Huygens supuso
que todo objeto luminoso produce perturbaciones en el éter, al igual que un silbato en el aire o una piedra en el
agua, las cuales dan lugar a ondulaciones regulares que se propagan a su través en todas las direcciones del
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espacio en forma de ondas esféricas, este descubrimiento seria la base para la definición actual de onda
electromagnética como la forma de propagación de la radiación electromagnética a través del espacio.
(http://explorandondas.wikispaces.com/historia+de+las+ondas)
CONOCIMIENTOS PREVIOS
1. De la anterior lectura, elabora una lista de las palabras cuyo significado no conoces e investígalas en el
diccionario.
2. Resume las ideas fundamentales expuestas en el fragmento.
3. Escribe tu opinión acerca de la lectura.
4. ¿Consideras que es importante el estudio de este tema? ¿Por qué?
IDEAS PRINCIPALES
 MOVIMIENTO VIBRATORIO: Consideraremos un cuerpo puntual. Cuando ese cuerpo se mueve en línea
recta en torno a una posición de equilibrio se dice que tiene un movimiento vibratorio u oscilatorio. Si
además siempre tarda el mismo tiempo en completar una oscilación y la separación máxima de la posición
de equilibrio es siempre la misma decimos que se trata de un movimiento vibratorio armónico simple
(mvas).
 FENOMENOS ONDULATORIOS: Las propiedades de las ondas se manifiestan a través de una serie de
fenómenos que constituyen lo esencial del comportamiento ondulatorio. Así, las ondas rebotan ante una
barrera, cambian de dirección cuando pasan de un medio a otro, suman sus efectos de una forma muy
especial y pueden salvar obstáculos o bordear las esquinas.
 ACÚSTICA: Es la rama de la física que estudia el sonido, que es una onda mecánica que se propaga a través
de la materia, bien sea en estado gaseoso, líquido o sólido, porque el sonido no se propaga en el vacío.
 OPTICA: Es la rama de la física que toma la luz como una onda y explica algunos fenómenos que no se
podrían explicar tomando la luz como un rayo.
ACTIVIDADES DE APLICACIÓN
I.
TRABAJO INDIVIDUAL (COMPETENCIA INTERPRETATIVA)
1. En un lugar donde g = 10 m/s2. Un péndulo simple tiene un periodo de 1,2 s. Se transporta este péndulo a
otro lugar y se encuentra un periodo de 1,5 s. ¿Cuál es la aceleración de este lugar?
2. Si la longitud de un péndulo se reduce a la mitad. ¿Cuál es el nuevo periodo?
3. Un péndulo simple de 2,5 m oscila con una amplitud de 15 cm. Calcular periodo, velocidad del péndulo en
el punto más bajo.
4. Hallar la longitud de un péndulo simple cuyo periodo es 2 s.
II.
TRABAJO GRUPAL (COMPETENCIA ARGUMENTATIVA)
1. Investigue el mecanismo que usan los murciélagos para orientarse en la oscuridad
2. Explique en qué consiste y cómo funciona el órgano que nos permite hablar.
3. ¿Qué tipo de animales poseen cuerdas vocales?
4. ¿Cómo funciona el oído humano?
5. ¿Cómo es el mecanismo que se utiliza para grabar el sonido?
6. ¿Cómo se graban los discos?
7. ¿Para qué sirven los orificios en una flauta?
8. Investigue las aplicaciones de los ultrasonidos
9. ¿Por qué un perro escucha sonidos que usted no percibe?
10. Si la Luna eventualmente explotara, ¿La podríamos ver y escuchar? ¿Cuál de estas situaciones podría no
suceder?
III. TRABAJO EN CASA (COMPETENCIA PROPOSITIVA)
1. Una ambulancia se acerca a un acantilado y se aleja de un observador con velocidad de 20 m/s. El
conductor hace funcionar la sirena que emite un sonido de 350 Hz. ¿Cuál es la frecuencia percibida por el
observador del sonido que proviene de la ambulancia?
2. Una persona percibe que la frecuencia del sonido emitido por un tren es 350 Hz cuando se acerca al tren y
315 Hz cuando se aleja. ¿Cuál es la velocidad del tren?
3. Una persona que está situada entre dos montañas emite un sonido, si percibe el primer eco a los 2 s y el
segundo eco a los 3 s. ¿Cuál es la separación entre las montañas?
4. ¿Con qué velocidad deberá moverse hacia una fuente en reposo un observador para percibir una
frecuencia el triple de la emitida por la fuente?
5. Un autobús viaja con una velocidad de 16,6 m/s y su corneta emite un sonido cuya frecuencia es de 270 Hz.
Si una persona camina en el mismo sentido a una velocidad de 3 m/s. ¿Qué frecuencia percibe la persona?
6. Un estudiante nota que la frecuencia del silbato de un tren es fo = 360 Hz cuando se acerca el tren, y de fo’
cuando se aleja. ¿Cuál es la velocidad Vf del tren?
7. Considere una ambulancia con una sirena que emite una frecuencia de 300 Hz. Considere una persona que
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puede moverse a 3,5 m/s y que la ambulancia desarrolla generalmente una velocidad de 18 m/s.
Determine la frecuencia que percibirá la persona en cada una de las siguientes situaciones:
A. La ambulancia permanece en reposo y el observador se acerca
B. La ambulancia permanece en reposo y el observador se aleja
C. El observador permanece en reposo y la ambulancia se acerca
D. El observador permanece en reposo y la ambulancia se aleja
E. Se acercan mutuamente
F. Se alejan mutuamente
G. Se mueven en la misma dirección
REFERENCIAS
 Erich A. Müller. Termodinámica Básica, 2da edición (fragmento). Universidad Simón Bolívar. CaracasVenezuela, 2002.
 Villegas R. Mauricio y Ramírez S. Ricardo. Investiguemos 10, décima edición. Editorial Voluntad. BogotáColombia, 1989.
EVALUACIÓN
PRUEBA POR COMPETENCIAS
Las siguientes preguntas constan de una afirmación y cuatro posibilidades de respuesta, de las cuales usted
debe escoger una correcta.
Responda las preguntas 1 a 3 de acuerdo a la siguiente gráfica generada por un osciloscopio que sigue el
desplazamiento de una onda sinusoidal.
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0
-0,4
-0,6
-0,8
-1
Tiempo [s]
1. La frecuencia de propagación emitida por la onda corresponde a
A. Dos vueltas, es decir corresponde a 2 Hz
B. Un cuarto de vuelta, es decir corresponde a 0,25 Hz
C. 1 Hz, ya que corresponde al valor del eje Y
D. 8 Hz, ya que corresponde al valor del eje X
2. En el tiempo t = 2 s la amplitud de la onda corresponde a
A. Dos metros, correspondiente al valor de la abscisa
B. 0,5 metros, ya que completo media vuelta
C. Cero ya que completo media vuelta
D. Un metro, ya que completo una vuelta
3. El período de esta onda corresponde a
A. 0,25 Hz correspondiente al valor directo de la frecuencia
B. 0,25 segundos correspondiente al valor directo de la frecuencia
C. 4 segundos correspondiente al valor inverso de la frecuencia
D. 4 Hz correspondiente al valor inverso de la frecuencia
4. De un resorte se cuelga una masa de 20 Kg y se deja oscilar en forma vertical, este evento es un ejemplo
correspondiente a
A. Ondas transversales, ya que ya que la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de
vibración
B. Ondas longitudinales, ya que la dirección de propagación es perpendicular a la dirección de vibración
C. Ondas transversales, ya que ya que la dirección de propagación coincide con la dirección de vibración
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D. Ondas longitudinales, ya que la dirección de propagación coincide con la dirección de vibración
5. Por período se puede afirmar
A. Número de vueltas que una onda da en un segundo
B. El tiempo que tarda una onda en dar una vuelta completa
C. Máxima elongación que alcanza una onda
D. Ninguna de las anteriores
AUTOEVALUACIÓN
Teniendo en cuenta su trabajo en clase y extra clase, su puntualidad, compromiso y responsabilidad dentro de
la asignatura durante este primer corte, ¿qué nota cree que se merece de 1 a 10? ¿Por qué?
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HETERO-EVALUACIÓN
ACTIVIDAD
Trabajo en clase.
Trabajo extra clase.
Prueba por competencias
PORCENTAJE
DESEMPEÑO
CUALITATIVO
DESEMPEÑO
CUANTITATIVO

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