MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBA INSTITUCION EDUCATIVA BELEN GRADO OCTAVO Ciencias Naturales Y Medio Ambiente GUIA DE LABORATORIO No 007 DOCENTE: Freddy Santiago Navarro TEMA: Ondas mecánicas I.
OBJETIVO: Buscar que el alumno ondulatorios de las ondas mecánicas
II.
MATERIALES:
III.
analice, interprete y determine
los fenómenos
4 vasos plásticos desechables 1 carreto de hilo 1 alfiler Cubeta plástica o de vidrio grande (ver figura 4) 5cm x 20cm x 30cm. Dos tablas de 2cm x 10cm x 5cm Cuatro tablas de 2cm x 20cm x 5cm Lapicero Regla de 30cm de largo Cronometro Dos silbatos
MARCO TEÓRICO: ONDAS MECÁNICAS: El sonido: es el ejemplo más conocido de onda mecánica, que en los fluidos se propaga como onda longitudinal de presión. El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras que producen oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro.
PROPIEDADES DEL SONIDO Las cualidades más importantes del sonido son la intensidad, el tono y el timbre. a) Intensidad: La intensidad del sonido es la cualidad del sonido que permite diferenciar y clasificar los sonidos en fuertes y débiles. La intensidad indica la energía que transmite la onda. Los sonidos más intensos transmiten más energía que los sonidos débiles. b) Tono: El tono es la cualidad del sonido que nos permite distinguir los sonidos altos (agudos) de los sonidos bajos (graves). SONIDO GRAVE
SONIDO AGUDO
c) El Timbre: El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguir sonidos de igual intensidad (amplitud) y tono (frecuencia) producidos por dos fuentes sonoras diferentes. Esta propiedad nos permite, por ejemplo, reconocer e identificar las voces de diferentes personas, aunque hablen con la misma intensidad. Pero también la frecuencia permite diferenciar la voz. En general, los niños tienen una voz más aguda que los adultos.
MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBA INSTITUCION EDUCATIVA BELEN GRADO OCTAVO Ciencias Naturales Y Medio Ambiente ESPECTRO AUDIBLE El espectro audible, también denominado campo tonal, se halla conformado por las audiofrecuencias, es decir, toda la gama defrecuencias que pueden ser percibidas por el oído humano. Un oído sano y joven es sensible a las frecuencias comprendidas entre los 20 Hz y los 20.000Hz. Los audibles: Ondas sonoras que estàn dentro del intervalo de sensibilidad del oído humano, de 20 Hz a 20000Hz. Se generan de diversas maneras, con instrumentos musicales, cuerdas vocales humanas y altavoces. Ondas infrasónicas: El infrasonido es justo lo contrario al ultrasonido, es otro tipo de onda acústica que posee una frecuencia menor a la que el oido humano es incapaz de percibir (inferor a los 20 Hz). El infrasonido es utilizado por animales grandes como el elefante para comunicarse en amplias distancias sin problema alguno. Ondas ultrasónicas: El ultrasonido es un tipo de onda acústica que tiene una frecuencia de onda mucho mayor a la que podemos percibir (aproximadamente 20.000 Hz). Algunos animales como los delfines lo utilizan para comunicarse y en el caso de los murciélagos, lo emplean para orientarse a través del efecto Doppler
FENÓMENOS ONDULATORIOS. 1. Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrase con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección. 2. Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad. 3. Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo. 4. Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrase en el mismo punto del espacio. 5. Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.
DIFRACCION
INTERFERENCIA
REFRACCION
REFLEXION
EFECTO DOPPLER
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IV.
PROCEDIMIENTO NOTA. Deberas tomar fotos a lo largo de la experiencia y pegarlas para la elaboración del informe.
1. Transmisión de las ondas mecánicas “sonido” Para elaborar un teléfono con vasos o vasofono deberás tomar los vasos desechables y realiza dos perforaciones con el alfiler en la base de cada vaso. Toma el hilo y corta dos pedazos de diferente largo, uno de 5metros y otro de 10 metros. Cada uno de estos dos pedazos se deberá utilizar para realizar un teléfono, como se puede observar en la figura 1.
Hilo 5 metros
Hilo 10 metros Ubícate en un sitio donde no haya ruido, estira tu vasofono y empieza hablar y a escuchar con mucha atención (Figura 2), primero utiliza el vasofono de 5mts luego el de 10 mts. Con cuál de los dos vasófonos escuchas mejor?,______________________________________________.
Explica cual lo cuales son las razones para que se escuche mejor con el vasofono seleccionado Figura 2 en la pregunta anterior? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Receptor --------------------------------------------------------------Emisor ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Segunda fase del experimento uno de los integrantes del grupo (no puede ser receptor o el emisor) con los dedos hará presión sobre el hilo, mientras que el emisor simultáneamente habla y escucha por el vasofono. Describe que es lo que sucede. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________. Como tercera parte de la experiencia, cruza los dos vasofonos, como lo nuestra la figura 3.
MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBA INSTITUCION EDUCATIVA BELEN GRADO OCTAVO Ciencias Naturales Y Medio Ambiente Cada uno de los integrantes entablara una conversación. Todos los integrantes pueden escuchar la conversación?_____________.
Justifica la respuesta anterior. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Coloca tus dedos mientras hablas sobre el hilo, que sientes? Explica este fenómeno? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Figura 3
2. Cubetas de ondas. Llena la cubeta con agua hasta 3cm de altura, seguidamente toma las tablas más grandes (2cm x 20cm x 5cm), estas serán utilizadas de soporte, para mejor comprensión observa la figura 4. Una vez realizado el montaje, procede de siguiente manera: 5cm
la
Con la ayuda de un lapicero, empieza a dar pequeños golpes sobre el agua en uno de Figura 4 20cm los extremos, de manera que se generen ondas. Explica que sucede con estas ondas? 30cm b) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Como se llama este fenómeno ondulatorio?______________________________________ c) Toma la regla y colócala dentro de la cubeta (ver figura 5), realiza el mismo procedimiento que se explica en la parte “a” de la experiencia. Observa ahora con atención la distancia que existe entre ondas, y reporta tus datos, aquí____________________________ a)
Con esta experiencia podrás observar regiones brillantes y oscuras dentro del agua. Toma una foto y señala cuál de estas regiones es la cresta, cuál es el valle y cuál es la longitud de la onda. Figura 5
MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBA INSTITUCION EDUCATIVA BELEN GRADO OCTAVO Ciencias Naturales Y Medio Ambiente Amplia la foto para poder observar y señalar mejor. d) Coloca una tabla pequeña dentro de la cubeta, ubícala en la mitad como se muestra a
continuación (figura 6), y realiza el mismo procedimiento que se explica en la parte “a” de la experiencia. Describe el comportamiento de las ondas en esta experiencia. _______________________________________________________ Como se llama este fenómeno ondulatorio?________________________________________ e) Retira la tabla, y ahora realiza ondas en lados opuestos de la cubeta. Describe el
comportamiento de las ondas en esta experiencia. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Como se llama este fenómeno ondulatorio? ____________________ f)
Ahora toma un lapicero y pásalo rápidamente a lo largo de la cubeta, Describe el comportamiento de las ondas en esta experiencia. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Como se llama este fenómeno ondulatorio?______________________________________
3. Velocidad del sonido.
Tiempo en segundos
Para esta experiencia se deben ubicar dos alumnos en extremos opuestos, primero a una distancia de 20 metros. Uno de ellos hace sonar las tablas chocándolas alzando las manos, mientras que el otro al observar que alza las manos inicia el cronometro hasta que escuche el sonido emitido por las tablas. Esta experiencia se repite con distancias de 40, 60, 80 y 100 metros. Reporta los datos obtenidos en el cuadro adjunto y realiza la gráfica respectiva. 10 DISTANCIA TIEMPO EN 9 EN METROS SEGUNDOS 8 20 40 7 60 6 80 5 100 4 3 2 1 0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 Distancia en metros
100
MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBA INSTITUCION EDUCATIVA BELEN GRADO OCTAVO Ciencias Naturales Y Medio Ambiente Aplica la siguiente fórmula para determinar la velocidad del sonido, con los datos obtenidos en la experiencia.
V=
D T
Dónde: V= Velocidad
D= Distancia
T= Tiempo
Coloca tu resultado en este espacio_______________________________________________.
4. Casos prácticos sobre fenómenos ondulatorios.
a) Mi silbato Dos de integrantes del grupo toman un silbato cada uno, estos deben colocarse a una distancia no mayor de 50cm, simultáneamente hacen sonar su silbato. Explica lo que sucede: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________ b) Detrás de que Uno de los alumnos se ubica detrás de la pared, puerta o detrás de cualquier obstáculo que no permita que la voz se escuche plenamente. Has que tu compañero entable una conversación a diferente distancia del objeto que sirve de obstáculo. Explica lo que sucede: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ --
Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________ c) A gran velocidad. Ubícate en un sitio donde constantemente pasen automóviles, escucha cuidadosamente como cuando se acerca y cuando se aleja. Explica lo que sucede: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ --
Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________
