COLEGIO SALESIANO JUAN DEL RIZZOGUÍA DE APRENDIZAJE

Código:M2-03-03-01Consecutivo: 3 - 2014SEDE A Y B

DEPENDENCIA: Coordinación Académica. FECHA: Marzo 31 – Junio 13 de2014.ASUNTO: Guía clase: LABORATORIO

Docente: Oscar Suárez Área: Ciencias Naturales Asignatura: Física

Periodo: DOS Guía Nº: 2 Grado: Undécimo (1,2,3,4)

Estudiante: Curso: _____________

Tiempo de Realización: 4 a 5 horas de clase

NÚCLEO TEMÁTICO: FENÓMENOS ONDULATORIOS, RESONANCIA, CUALIDADES DEL SONIDO

COMPETENCIA: Competencia: Científico – Tecnológico y Axiológico

Nivel De Competencia: Desarrollará la capacidad de intervenir en la transformación de un mundo nuevo, potenciando sus capacidades y liderando propuestas que le permitan la solución de problemas de orden práctico, en sus habilidades cognitivas, metacognitivas y motrices

Axiológica: Promoverá una conciencia para la conservación protección y mejoramiento del ambiente y uso racional de los recursos naturales para el mejoramiento de la calidad de vida su ambiente.

Meta Periódica: Observa y analiza los fenómenos ondulatorios y lo referente al sonido.

I. ENTRADA: Motivación – Encuadre

Esta experiencia de laboratorio, te permitirá comprender desde la observación los diferentes fenómenos ondulatorios y las características del sonido.

TRABAJO EN GRUPO:

El trabajo grupal consiste en la elaboración del informe de laboratorio.

1. Siguiendo los pasos del método científico y bajo la asesoría del docente, realizar el laboratorio presente en la siguiente guía.

2. Elaborar informe escrito de acuerdo al formato de entrega de informe de laboratorio. Este formato lo puedes bajar desde nuestro web site: astronomía salesiana.

PRÁCTICA

¿Qué conozco del Tema?

Responde en el cuaderno:

1. Enumero y explico los diferentes fenómenos ondulatorios.

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA:

Recuerdo los pasos del método científico para elaborar el informe de laboratorio No. 3.

1. Observación: Detectas un problema (enigma, desafío o reto que plantea algún aspecto de la realidad empírica) al observar la naturaleza accidental o intencionadamente. Repites las observaciones para analizarlas y poder separar y desechar los aspectos irrelevantes para el problema. Reúnes todos los datos

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que posibles que incidan en ese problema que te has planteado. Es un proceso de observación sagaz y minuciosa de la naturaleza. Puede de ser de forma directa o indirecta  usando instrumentos.

2. Hipótesis: Una vez recogidos todos los datos elaboras una explicación provisional que describa de la forma más simple posible. Puede ser un enunciado breve, una formulación matemática, etc. Esta sería una primera inducción.

3. Predicción: A partir de la hipótesis realizas predicciones de lo que tendrías que encontrar bajo determinadas condiciones en el caso de que fuera cierta. Las predicciones pueden hacer referencia a un fenómeno o dato que tengas que encontrar y se refieran al futuro (resultado de un experimento.

4. Verificación: Vemos lo que ocurre en posteriores observaciones. Para ello sometes a prueba (contrastas) tus predicciones en base a posteriores observaciones o experimentos.  Nos ponemos a buscar si el hecho Y es efectivamente cierto que se presenta en la realidad o si el proceso X ocurre o puede ser causado. 

5. Replicación: En este momento estamos otra vez en un proceso de inducción porque después de producir más observaciones revisamos nuestra hipótesis inicial. Rechazas, modificas o mantienes tu hipótesis en base a los resultados volviendo al punto 3, las predicciones. Así mismo este proceso es público y se da a conocer (es público) para que otros puedan duplicarlo. Si nuestras predicciones se cumplen nuestra hipótesis se refuerza. Tras ser repetidamente contrastada con éxito por diversos grupos de científicos, nuestra hipótesis pasa a ser una TEORÍA científica . A partir de ese momento podemos intentar ampliar nuestra teoría para que pueda abarcar más fenómenos naturales.

TRABAJO EN GRUPO: Bajo la asesoría del docente y siguiendo las normas de uso del laboratorio, realizar las siguientes prácticas:

1. REFRACCIÓN DE ONDAS: Se denomina refracción al fenómeno ondulatorio que ocurre cuando un frente de onda pasa de un medio de propagación a otro diferente índice ocasionando una desviación en la trayectoria determinada por los índices de refracción del segundo medio respecto al primero.

Materiales:

Cubeta de ondas Regla graduada Cuaderno Hojas blancas opcionales

Procedimiento:

Ensamblo el equipo siguiendo los pasos descritos por el maestro. Para cada uno de los pasos sugeridos en el procedimiento, tomo los apuntes necesarios y realizo diagramas de lo observado en el cuaderno.Vierto 350 ml de agua en la cubeta, asegurándome de su nivelación correcta; instalo en la fuente vibradora el generador de ondas planas, verificando que el pulsador toque superficialmente el agua y así evitar la generación de ondas no deseadas.Sumerjo completamente debajo del foco de luz la placa refractora rectangular de tal forma que el vértice de uno de los ángulos agudos quede orientado hacia la fuente generadora. Me aseguro que la perilla reguladora de frecuencia esté ajustada al mínimo procediendo en sentido contrario a las manecillas del reloj y realizo la conexión del adaptador de corriente primero a la fuente vibradora y luego al tomacorriente de 110 – 120 V.Ajusto tanto la frecuencia de la fuente vibradora con la perilla reguladora de frecuencia como la amplitud del pulso con la perilla ubicada en la parte superior del generador de tal manera que pueda tener un fácil manejo y correcta visualización.Realizo un esquema en el cuaderno de las ondas proyectadas tanto de las ondas incidentes como de las que pasan por encima del obstáculo.Realizo el mismo procedimiento con las placas biconvexas, bicóncavas y trapezoidales, en estas últimas varío la separación entre ellas.

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Responder las siguientes preguntas:A) ¿A qué factores atribuyo el cambio en la longitud de onda en el fenómeno de la refracción?

B) ¿Qué consecuencia ocasionó en la frecuencia el cambio en la longitud de onda de las ondas refractadas?

C) ¿En cuál medio la velocidad de propagación de las ondas fue menor?

2. DIFRACCIÓN DE LAS ONDAS

Se denomina difracción de ondas al fenómeno que ocurre cuando un frente de onda se encuentra en su camino un obstáculo que impide su propagación en línea recta, lo cual hace que la onda se curve para seguir su camino.

Materiales: Cubeta de ondas Regla graduada Cuaderno Hojas blancas opcionales

Procedimiento:

Vierto 1000 ml de agua en la cubeta, asegurándome de su nivelación correcta; instalo en la fuente vibradora el generador de ondas planas, verificando que el pulsador toque superficialmente el agua y así evitar la generación de ondas no deseadas.

Ajusto tanto la frecuencia de la fuente vibradora con la perilla reguladora de frecuencia como la amplitud del pulso con la perilla ubicada en la parte superior del generador de tal manera que pueda tener un fácil manejo y correcta visualización.

Sumerjo completamente debajo del foco de luz la placa rectangular para reflexión de tal manera que el lado ranurado quede totalmente sobre el vidrio de la cubeta en la dirección de propagación de las ondas y el otro lado quede frente a la fuente vibradora actuando como un obstáculo de 3 cm de ancho. Me aseguro que la perilla reguladora de frecuencia esté ajustada al mínimo procediendo en sentido contrario a las manecillas del reloj y realizo la conexión del adaptador de corriente primero a la fuente vibradora y luego al tomacorriente de 110 – 120 V.

Cambio el obstáculo por las dos placas trapezoidales variando la separación entre ellas, observo cuidadosamente y describo lo ocurrido.Realizo un esquema en el cuaderno de las ondas producidas en cada uno de los casos.

Responder a las siguientes preguntas:

A) ¿Qué factores influyeron para que los frentes de onda se deformaran al ser obstruidos por el objeto dentro del agua?

B) ¿Se puede considerar que hubo cambio en la frecuencia de las ondas al rodear el obstáculo?

C) ¿En qué otras circunstancias de la vida cotidiana se pudo apreciar el mismo fenómeno?

3. INTERFERENCIA DE ONDAS

Se llama interferencia al fenómeno ondulatorio que ocurre cuando dos o más ondas se encuentran o se superponen dando como resultado una onda cuya amplitud es igual a la de la suma algebraica de las amplitudes de las ondas incidentes. Existen principalmente dos tipos de interferencia: Interferencia constructiva (ocurre cuando al sumar las amplitudes de las ondas que interfieren dan como resultado una onda de mayor amplitud), interferencia destructiva (ocurre cuando la suma de las amplitudes de las ondas incidentes dan como resultado una onda de menor amplitud).

Materiales: Cubeta de ondas Regla graduada Cuaderno

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Hojas blancas opcionales

Procedimiento:

Vierto 1000 ml de agua en la cubeta, asegurándome de su nivelación correcta; instalo en la fuente vibradora el generador de ondas planas, verificando que el pulsador toque superficialmente el agua y así evitar la generación de ondas no deseadas.

Ajusto tanto la frecuencia de la fuente vibradora con la perilla reguladora de frecuencia como la amplitud del pulso con la perilla ubicada en la parte superior del generador de tal manera que pueda tener un fácil manejo y correcta visualización.

Instalo en la fuente vibradora el generador de ondas circulares con dos puntos. Me aseguro que la perilla reguladora de frecuencia esté ajustada al mínimo procediendo en sentido contrario a las manecillas del reloj y realizo la conexión del adaptador de corriente primero a la fuente vibradora y luego al tomacorriente de 110 – 120 V.Cambio el generador de ondas circulares por el de tres puntos y realizo nuevamente el procedimiento.

Realizo un esquema en el cuaderno de las ondas producidas en cada uno de los casos.

Responder a las siguientes preguntas:

A) ¿En qué momentos de la experiencia se evidenció la interferencia destructiva?

¿En qué partes de las ondas se puede considerar que no hubo interferencia?

EL SONIDOMateriales:

a. Varilla de hierro.b. Osciloscopio.c. Parlantes.d. Diapasones.e. Sonómetro.f. Campanas tubulares.

De acuerdo a las diferentes experiencias responda:

1. En qué consiste la resonancia.2. Cómo se explica la frecuencia, tonalidad, intensidad del sonido.3. Qué es el timbre.4. Qué relación existe entre tonalidad, frecuencia y altura de una onda sonora.

Nota: Durante la práctica de laboratorio, el docente formulará diferentes preguntas problémicas relacionadas con el tema. Estas deberán estar abordadas en el informe.

SOCIALIZACIÓN: Exponer diferentes situaciones cotidianas junto con los ejercicios del trabajo grupal mediante práctica de laboratorio y aplicar los temas vistos.

APLICACIÓN PROYECCIÓN: Crear una situación problemática de la cotidianidad donde se aplique un tema relacionado con la guía.

DESEMPEÑOS: Da respuestas básicas a problemas físicos de la naturaleza a partir de sus pre_ saberes. Recuerda y aplica conceptos trabajados durante ciclos anteriores. Reconoce las variables que intervienen en el movimiento ondulatorio. Identifica la naturaleza física de los fenómenos ondulatorios. Analiza las variables que intervienen en una onda. Plantea ecuaciones físicas a situaciones problémicas. Identifica y diferencia periodo y frecuencia y sus ampliaciones.

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