ONDAS

1. COLEGIO ADVENTISTA DE LA SERENA DEPTO. DE MATEMÁTICAS Y FÍSICA DOCENTE: HERNÁN ALEXISAROS NÚÑEZ ONDAS Fenómenos ondulatorios Sus características son Se clasifican según su Reflexión Amplitud Naturaleza Longitud de onda Refracción Difracción Período Dirección de oscilación Transmisión Frecuencia Interferencia Velocidad de propagación Sentido de propagación

2. Aprendizajes esperados • Reconocer el sonidocomounaonda. • Comprenderlascaracterísticas del sonido. • Aplicar los fenómenosondulatorios al sonido. • Aplicar los conceptos a la resolución de problemas.

3. Pregunta oficial PSU • Se emiten dos sonidos en un mismo medio homogéneo. Si la frecuencia de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • el período de la primera onda es el doble que el de la segunda. • la longitud de onda de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • la rapidez de propagación de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • Es (son) correcta(s) • A) sólo I. • B) sólo II. • C) sólo III. • D) sólo I y II. • E) sólo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2008.

4. 1. Sonido y sus características 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 3. Fisiología del oído

5. 1. Sonido y sus características 1.1 Definición El sonido es una ondaproducida por un objeto material que vibra, que se propaga por un medio (sólido, líquido o gaseoso) cuyas partículas tienen la capacidad de vibrar (medio elástico). Es una onda mecánica y longitudinal Ejemplo: ¿cómo genera el sonido un diapasón? Partículas del aire que transmiten la vibración Brazo del diapasón que vibra

6. 1. Sonido y sus características 1.2 Clasificación del sonido Los sonidos pueden ser clasificados según su frecuencia de la siguiente forma:

7. 1. Sonido y sus características 1.3 Características del sonido • Nos permiten diferenciar un sonido de otro. • El sonido posee tres características: • Volumen o intensidad • Tono o altura • Timbre • Cada una de ellas se relaciona con una característica de la onda sonora.

8. 1. Sonido y sus características 1.3 Características del sonido 1) Volumen o intensidad: Está relacionado conlaenergía que la onda sonora transporta y, por lo tanto, con la amplitud de la onda. Se mide en una unidad llamada decibel (dB) Intensidad de los sonidos en [dB]

9. 1. Sonido y sus características 1.3 Características del sonido 2) Tono o altura: Es una característica que estárelacionadacon la frecuencia de la onda sonora. Las frecuencias bajas (vibraciones lentas) producen sonidos graves. Las frecuencias altas (vibraciones rápidas) producen sonidos agudos.

10. 1. Sonido y sus características 1.3 Características del sonido 3) Timbre: Es una característicadel sonido que permite diferenciar entre dos sonidos de igual tono e intensidad, emitidos por dos fuentes sonoras diferentes. Por ejemplo, un violín y una guitarra. El timbre depende de las características constructivas del cuerpo que emite el sonido.

11. Ejercicios B Conocimiento 1. ¿Con qué característica de una onda sonora está relacionada la Intensidad de los sonidos que escuchamos? A) Frecuencia. B) Amplitud. C) Velocidad. D) Forma. E) Longitud de onda. Ejercicio 1 guía Ondas II: Sonido y sus características

12. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.1 Reflexión El sonido puede reflejarse o “rebotar” al incidir sobre una superficie. A la reflexión de una onda sonora solemos llamarla “eco”. Este se produce cuando el sonido emitido por una persona u objeto se reflejaen un medio más denso y vuelve al emisor. Para que el eco se escuche claramente, el emisor debe estar ubicado al menos a 17 [m] de la superficie reflectora.

13. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.1 Reflexión El sonar y algunos animales utilizan el “eco” para localizarse o cazar.

14. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.2 Refracción Cuando elsonidopasa deun medio a otro distinto cambia su dirección de propagación. Este fenómeno se conoce como refracción del sonido. La desviación del sonido se relaciona con un cambio en su rapidez de propagación, al viajar por un medio distinto. Por ejemplo, el sonido se propaga más rápidamente en el aire caliente que en el aire frío, por lo que sufre refracción.

15. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.2 Refracción Influencia de la temperatura del aire en la refracción del sonido. El sonido tiende a “curvarse” producto de las diferencias de temperatura en el aire. El efecto puede llegar a ser importante para distancias grandes.

16. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.3 Difracción Si el sonido encuentraun obstáculo en su dirección de propagación, es capaz de rodearlo y seguir propagándose. A este fenómeno se le denomina difracción del sonido. La persona B puede escuchar a la persona A, en virtud de que el sonido emitido por A rodea el muro y llega al oído de B.

17. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.4 Transmisión El sonido, como toda onda, tiene la capacidad de pasar desde un medio a otro distinto (que le permita el paso), es decir, tiene la capacidad de transmitirse. En el aire, a mayor temperatura, el sonido viaja más rápido. Su frecuencia permanece constante.

18. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.4 Transmisión Transmisión del sonido en una cuerda vibrante La velocidad del sonido en una cuerda vibrante depende de la tensión de la cuerda (T) y de la masa (m) por unidad de longitud (L).

19. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.5 Interferencia Los sonidos se pueden interferir modificándose la amplitud de la onda sonora resultante. En el caso de un estadio o un coro, las voces se “suman” interfiriéndose “constructivamente”. Un caso de interferencia destructiva es la “cancelación de ruido” mediante la generación de un sonido de una frecuencia específica, para generar “silencio” en los audífonos del piloto de un avión.

20. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.6 Absorción Es la capacidad que poseen algunos materiales para absorber ondas de sonido. Mientras mayor capacidad de absorber sonido tiene un material, menor es su capacidad para reflejarlo. Un material es mejor absorbentemientras menos denso y más blando sea, como alfombras, cortinas y espumas. Los sonidos más agudos son absorbidos con mayor facilidad que los graves.

21. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.6 Absorción ¿Por qué una sala de grabación casera es recubierta con cajas de huevo? ¿Por qué las salas de cine están recubiertas con alfombras y cortinas? Una cámara anecoica es una sala especialmente diseñada para absorber el sonido que incide sobre las paredes, el suelo y el techo, anulando los efectos de eco y reverberación. Las salas de grabación y los cines son ejemplos de cámaras anecoicas.

22. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.7 Resonancia Es la vibración espontánea que experimenta un cuerpo cuando se ve afectado por una vibración o sonido de su misma frecuencia. La resonancia produce un “aumento en la intensidad” de los sonidos. Los instrumentos poseen “cajas de resonancia” para obtener mayor volumen. Nuestro pecho, garganta y cavidades buco - nasales son “cajas de resonancia” naturales.

23. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido 2.8 Efecto Doppler Es el cambio aparente en la frecuencia de un sonido que un observador percibe cuando existe movimiento entre él y la fuente sonora. ¿Por qué se produce? 1. Fuente sonora acercándose: la distancia entre las ondas de sonido disminuye. La frecuencia del sonido se percibe mayor que la real. Se escucha el tono más agudo. 2. Fuente sonora alejándose: la distancia entre las ondas de sonido aumenta. La frecuencia del sonido se percibe menor que la real. Se escucha el tono más grave.

24. 2. Fenómenos ondulatorios y sonido En el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente en la frecuencia” de un sonido, ya que ¡¡la frecuencia real del sonido nunca cambia ni se modifica!! 2.8 Efecto Doppler La frecuencia aparente que percibe el receptor en el efecto Doppler se puede calcular con la siguiente expresión:

25. 3. Fisiología del oído

26. Ejercicios E Conocimiento 19. ¿Cuál las siguientes alternativa es falsa? A) Un sonido nos parece más agudo, cuanto mayor sea su frecuencia. B) Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia de la bocina de un automóvil que pasa cerca aumenta cuando éste se aproxima. C) Cuando un receptor está en reposo, la frecuencia de la bocina de un automóvil que pasa cerca disminuye cuando éste se aleja. D) El sonido sólo se propaga en medios materiales. E) La frecuencia del sonido aumenta al pasar del aire al agua. Ejercicio 19 guía Ondas II: Sonido y sus características

27. Pregunta oficial PSU A Comprensión • Se emiten dos sonidos en un mismo medio homogéneo. Si la frecuencia de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • el período de la primera onda es el doble que el de la segunda. • la longitud de onda de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • la rapidez de propagación de la primera onda es la mitad que la de la segunda. • Es (son) correcta(s) • A) sólo I. • B) sólo II. • C) sólo III. • D) sólo I y II. • E) sólo II y III. Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2008, módulo común.

28. Síntesis de la clase SONIDO Producido por cuerpo material que vibra Se caracteriza por Puede experimentar Infrasonido Puede ser Reflexión Refracción Ultrasonido Tono o altura Infrasonido Sonido grave Transmisión Difracción Intensidad o Volumen Sonido grave Sonido agudo Interferencia Absorción Timbre Sonido agudo Resonancia Doppler Ultrasonido