MUNICIPIO DE MONTELIBANO – CORDOBAINSTITUCION EDUCATIVA BELEN

GRADO OCTAVOCiencias Naturales Y Medio Ambiente

GUIA DE LABORATORIO No 007

DOCENTE: Freddy Santiago Navarro

TEMA: Ondas mecánicas

I. OBJETIVO: Buscar que el alumno analice, interprete y determine los fenómenos ondulatorios de las ondas mecánicas

II. MATERIALES:

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

III. 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 SONIDOLas 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).

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.

SONIDO GRAVE SONIDO AGUDO

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Pero también la frecuencia permite diferenciar la voz. En general, los niños tienen una voz más aguda que los adultos.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.

REFRACCION

INTERFERENCIA

REFLEXIONDIFRACCION

EFECTO DOPPLER

DIFRACCIONDIFRACCIONDIFRACCIONDIFRACCIONDIFRACCIONDIFRACCION REFLEXIONREFLEXIONREFLEXIONREFLEXIONREFLEXIONREFLEXIONREFRACCIONREFRACCIONREFRACCIONREFRACCIONREFRACCIONREFRACCION

EFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLEREFECTO DOPPLERINTERFERENCIAINTERFERENCIAINTERFERENCIAINTERFERENCIAINTERFERENCIAINTERFERENCIA

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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.

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 en la pregunta anterior?

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Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________.

Como tercera parte de la experiencia, cruza los dos vasofonos, como lo nuestra la figura 3.

Hilo 10 metros

Hilo 5 metros

ReceptorEmisor

Figura 2

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Cada uno de los integrantes entablara una conversación. Todos los integrantes pueden escuchar la conversación?_____________.

Justifica la respuesta anterior.

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Coloca tus dedos mientras hablas sobre el hilo, que sientes? Explica este fenómeno?--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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 la siguiente manera:

a) Con la ayuda de un lapicero, empieza a dar pequeños golpes sobre el agua en uno de los extremos, de manera que se generen ondas. Explica que sucede con

estas ondas? b)------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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20cm

5cm

30cm

Figura 4

Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3

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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____________________________

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. 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.

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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.

Figura 5

Figura 6

Figura 5Figura 5Figura 5Figura 5Figura 5Figura 5

Figura 6Figura 6Figura 6Figura 6Figura 6Figura 6

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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.

Aplica la siguiente fórmula para determinar la velocidad del sonido, con los datos obtenidos en la experiencia.

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:

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Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________

5

6

10

98

7

43

2

Tiempo en segundos

1

0 50 603010 1009080704020Distancia en metros

V= TD

DISTANCIA EN METROS

TIEMPO EN SEGUNDOS

20406080100

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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:

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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:

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Como se llama este fenómeno ondulatorio?_________________________________________