2 Actividad_ Energía y Ondas

Vista previa del material en texto

2. Actividad de aprendizaje: Energía y Ondas 
 
¿Qué ocurre cuando se introduce un corcho en agua? ¿Qué ocurre con el espacio qué rodea 
al objeto? ¿Cuánto tiempo perdura el efecto en el agua que rodea a la perturbación 
provocada? 
La figura muestra el movimiento provocado en el agua luego de perturbar la superficie. Si 
colocamos un corcho en el agua, vemos que el corcho realiza un movimiento en torno a su 
posición de equilibrio, quedando siempre en el mismo lugar. A medida que el corcho oscila, el 
agua realiza un movimiento que llamamos ondulatorio 
ONDAS 
Cuando la transmisión de energía ocurre sin transporte de materia, se encuentra involucrado 
un movimiento ondulatorio. 
Desde Biofísica interesan 2 tipos de ondas: 
- Ondas Mecánicas: ondas producidas por una vibración en una cuerda, ondas sonoras, ondas 
en el agua. (Necesitan un medio elástico para propagarse) 
- Ondas Electromagnéticas: ondas de luz. (Se propagan en el vacío) 
¿Cuáles son los parámetros que caracterizan a las ondas? 
De acuerdo al gráfico con que se trabaje se obtienen distintos parámetros. 
Gráfico temporal: el eje x tiene como variable tiempo (s) 
Parámetros que se obtienen directamente del gráfico: Período (T). Amplitud. 
Gráfico espacial: el eje x tiene como variable posición (m) 
Parámetros que se obtienen directamente del gráfico: Longitud de onda (). Amplitud. 
 
 
1. Gráfico temporal de una onda. 2. Gráfico espacial de una onda. 
Ondas en cuerdas 
Para poder ejercitarnos en el tratamiento de ondas y energía podemos realizar la actividad que 
involucra ondas en una cuerda, clickeando en el hipervínculo Jugando con cuerdas 
(https://phet.colorado.edu/es/simulation/wave-on-a-string) 
 
a) Clickea en Reglas, oscilación, extremo fijo, líneas de referencia. Están dadas las condiciones 
para poder apreciar los efectos que se provocan cuando; 
- Manteniendo la tensión alta, coloca una frecuencia mayor, ¿será mayor ó menor la cantidad 
de oscilaciones que realiza la cuerda? 
- Para una determinada frecuencia modifica la amplitud, ¿cambia el número de oscilaciones? 
¿se modifica la amplitud de la onda generada? 
- Si modificas la amortiguación, ¿qué ocurre con los valles y las crestas? 
- De acuerdo a la dirección de la propagación en relación a la dirección de la perturbación 
provocada en la cuerda, ¿cómo clasificarías a las ondas producidas en la cuerda: transversales 
o longitudinales? Fundamenta. 
b) En el gráfico del simulador la variable x es la posición. Para una frecuencia de oscilación f = 2 
Hz, utiliza la regla para determinar la longitud de onda ( y la Amplitud de la 
oscilaciónCalcula el período y la velocidad de propagación de la onda. Trabaja en el Sistema 
Internacional de unidades. 
- Haz igual que en el inciso b), aumentando la amplitud de la oscilación, ¿se modifican los 
parámetros? Fundamenta. 
- Haz igual que en el inciso b), para una frecuencia de oscilación f = 1 Hz, ¿se modifican los 
parámetros? Realiza los cálculos y fundamenta. 
Ondas electromagnéticas 
La energía proveniente del sol se propaga según un movimiento ondulatorio. Estas ondas son 
transversales (la propagación viaja perpendicular a la perturbación), y el elemento base de 
esta radiación es el denominado fotón 
¿Cuánta es la energía de un fotón? 
Según Planck: E = h x frecuencia 
siendo h: constante de Planck h = 6,6.10
-34
 J.s 
¿Cómo clasificamos a las Ondas electromagnéticas (OEM)? 
De acuerdo a su frecuencia, su longitud de onda y su Energía. 
Espectro electromagnético: para saber más clickea en el hipervínculo 
https://phet.colorado.edu/es/simulation/molecules-and-light Ondas y luz 
 
Clickeando en mostrar espectro de luz verás las distinta OEM de acuerdo a los parámetros que 
las caracterizan 
¿En qué rango de longitud de onda se encuentran las OEM que corresponden al visible? 
Calcula la frecuencia de la onda correspondiente al color violeta y la frecuencia de la onda 
correspondiente al rojo. ¿Cuál de ellas posee mayor energía? 
 
Ondas de sonido 
Clickee en la siguiente simulación: 
https://www.geogebra.org/m/AYGByu4P 
a) Recree la captura de pantalla. Escuche el sonido producido. Caracterice la onda 
en un gráfico temporal (variable x es tiempo (s)). 
 
b) La onda producida, ¿representa un tono ó un timbre? Fundamente. 
c) Aumente la Amplitud, ¿qué cambio/s percibe en el sonido? ¿Y en la onda? 
d) Aumente la frecuencia para una determinada amplitud, ¿qué cambio/s percibe 
en el sonido? ¿Y en la onda? Grafique las 2 ondas, marque el período en cada 
una. 
e) Calcule el período a partir de la frecuencia de cada una. ¿Puede relacionar el 
período y la frecuencia con la agudeza del sonido producido? ¿A qué sonido 
resultó más sensible? Fundamente. 
f) Mencione rango de frecuencias audibles.