Fenómenos ondulatorios

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PREUNIVERSITARIO PREUCV 
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS 
FÍSICA 
 
 
 
 
 
 
FENÓMENOS ONDULATORIOS 
45 FÍSICA– CLASE 9 
 
Es el uso de ondas sonoras y eco para 
determinar la ubicación de objetos en el 
espacio. Los murciélagos usan la 
ecolocalización para navegar y 
encontrar comida en la oscuridad. Para 
ecolocalizar, los murciélagos emiten 
ondas sonoras por sus boca o nariz. 
Cuando las ondas sonoras impactan en 
un objeto, producen ecos. El eco rebota 
del objeto y vuelve a las orejas del 
murciélago. Los murciélagos escuchan 
los ecos para determinar la ubicación 
del objeto, el tamaño y su forma. 
Usando ecolocalización, los murciélagos 
pueden detectar objetos tan finos como 
un pelo humano en completa 
oscuridad. La ecolocalización le permite 
a los murciélagos encontrar insectos del 
tamaño de mosquitos, que a muchos 
murciélagos le gusta comer. 
 
 
 
 
La ecolocalización también es usada por 
delfines y ballenas. 
ECOLOCALIZACIÓN 
 
 
 
 Eje Temático: Materia y su Transformación 
 Sub – Eje: Vibraciones y Ondas 
 Habilidades: Reconocer - Aplicar 
 
En esta sección se analizarán nuevos fenómenos ondulatorios y 
aplicaciones tecnológicas de las ondas. 
 
 
 
 
FENÓMENOS ONDULATORIOS 
Resonancia, es cuando un 
cuerpo es excitado con una 
frecuencia natural igual o 
semejante a la suya. 
 
Efecto Doppler, es el aparente cambio de frecuencia que experimenta 
el sonido, producto del movimiento relativo entre el emisor y el 
receptor. En el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente en la 
frecuencia de un sonido”, ya que la frecuencia real del sonido no se 
modifica. 
 
APLICACIONES DEL SONIDO 
Sonar, El sonar (sound navigation and 
ranging) es un instrumento que se basa 
en la propiedad de reflexión de 
ultrasonidos (alta frecuencia). 
El sonar se utiliza en la navegación 
marítima para localizar cardúmenes, 
objetos hundidos y medir 
profundidades. Gracias al sonar se 
puede construir mapas del relieve del 
fondo oceánico. 
 
Ecógrafo, al reflejarse en el cuerpo permite estudiar partes internas del 
cuerpo humano, como órganos internos o desarrollo embrionario, sin 
dañar los tejidos, a diferencia de lo que sucede cuando se usan 
radiaciones electromagnéticas. El ecógrafo es un transductor que emite 
ondas de ultrasonido. 
 
Estetoscopio, instrumento acústico utilizado por los 
médicos que proporciona los medios para identificar los 
sonidos específicos dentro del cuerpo humano y actuar en 
caso de identificar alguna anormalidad. 
 
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APLICACIONES DE LA LUZ 
Radar (radio detection and ranging), es un sistema que consiste de un transmisor y un receptor 
de radio sincronizados, que emite ondas electroma n cas y procesa las ondas re e adas para 
u li arlas en la detecci n y locali aci n de ob etos tales como aerona es o barcos, o en la 
detecci n de las caracter s cas de super cies tales como la terrestre, lunar o planetaria. 
 
 
 
Láser, Light Amplification by Stimulated Emisi n of Radia on, es decir, ampli caci n de lu mediante emisi n 
es mulada de radiaci n. 
 a radiaci n l ser es monocrom ca (una sola longitud de onda), posee una gran direccionalidad 
(escasa divergencia) y puede concentrar un ele ado n mero de fotones en fase en reas muy 
peque as. Estas caracter s cas an permi do una ran di ersidad de aplicaciones en el campo 
de la tecnolo a actual y, en concreto, en la medicina. 
 
Fibra óptica, son filamentos de idrio compuestos de cristales naturales o 
pl s co cristales ar ciales , del espesor de un pelo entre y 
micrones . le an mensa es en forma de aces de lu que realmente pasan a 
tra s de ellos de un e tremo a otro, donde quiera que el filamento aya 
 incluyendo cur as y esquinas sin interrupci n. a lu que ia a por el centro 
o n cleo de la bra incide sobre la super cie e terna con un n ulo mayor 
que el n ulo cr co, de forma que toda la lu se re e a sin p rdidas acia el 
interior de la bra. s , la lu puede transmi rse a lar a distancia re e ndose miles de eces. 
 
Telescopio, hay dos clases de telescopios: los refractores (usan lentes) y los reflectores (usan espejos), para reunir la 
luz y hacerla converger. 
Los componentes principales de un telescopio refractor son dos lentes una 
ocular y uno objetivo. Esta imagen funciona como objeto para el ocular, 
que se mueve hasta que la imagen está justo dentro de su foco. 
 
Para poder concentrar una mayor cantidad de la luz proveniente de las 
estrellas, se utilizan espejos convergentes. Estos son la base de los 
telescopios reflectores, cuyo espejo principal puede llegar a tener más de 
12 m de diámetro. Actualmente, el telescopio espacial Hubble orbita 
nuestro planeta y cuenta con un espejo primario que tiene un diámetro de 
2,4 m. La ventaja de este telescopio es que puede captar imágenes sin la 
interferencia de la atmósfera. 
 
Prismáticos o binoculares, estos son utilizados para ampliar la imagen de 
objetos distantes. n binocular es un sistema p co refractor, dotado de un 
ob e o, prismas y un sistema ocular para cada o o. ada ob e o refracta 
 des a la lu acia el foco del binocular, pasando primero por una serie de 
prismas que permiten tener dise os compactos al re e ar la lu en diferentes 
direcciones controladas y as anar distancia entre el ob e o y los oculares 
 de otra forma se tendr an binoculares muy lar os, mas parecidos a 
telescopios refractores). 
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1. Dos muchachos, Cristian a la izquierda y Héctor a la 
derecha, juegan con una cuerda según muestra la 
figura. 
El fenómeno ondulatorio que ocurre al encontrarse los 
pulsos se denomina: 
 
A) reflexión 
B) refracción 
C) interferencia 
D) difracción 
E) absorción 
 
2. ¿Cuál de las siguientes magnitudes varía por efectos 
del fenómeno de reflexión? 
 
I. Frecuencia. 
II. Longitud de onda. 
III. Velocidad de propagación. 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo III. 
D) Solo II y III. 
E) Ninguna de las anteriores. 
 
3. ¿Cuál de las siguientes magnitudes varía por efectos 
de la reflexión de una onda en un obstáculo plano? 
 
I. Dirección de propagación. 
II. Frecuencia. 
III. Longitud de onda. 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo I y II. 
D) Solo II y III. 
E) I, II y III. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Considere las siguientes opciones de movimiento 
relativo entre una fuente sonora y un observador: 
 
I. el observador se acerca a la fuente. 
II. la fuente sonora se mueve acercándose al 
observador. 
III. la fuente sonora se mueve alejándose del 
observador. 
 
¿En cuál (es) de estas situaciones el observador puede 
percibir el efecto Doppler? 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo III. 
D) Solo I y II. 
E) I, II y III. 
 
5. ¿Qué sucede cuando se produce la superposición 
de dos ondas? 
 
A) Se produce una vibración que depende del desfase 
entre las ondas. 
B) Se genera otra onda de características similares a 
las que se superponen. 
C) Las ondas no se superponen y, por tanto, no se 
puede decir lo que ocurrirá. 
D) Da como resultado una onda de amplitud igual a la 
suma de las amplitudes de las ondas superpuestas. 
E) Puede dar como resultado para la amplitud 
cualquier valor entre la suma de las amplitudes y el 
opuesto a ese valor. 
 
6. La superposición de ondas estacionarias se 
caracteriza porque cuando se encuentran y siguen 
avanzando, es correcto asegurar que las ondas 
mantienen: 
 
I. Su frecuencia. 
II. Su velocidad. 
III. Su longitud de onda. 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo III. 
D) Solo I y II. 
E) Todas ellas. 
 
 
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7. En las figuras se muestran 3 fenómenos que 
ocurren con las ondas, respecto a esto es correcto 
decir que el nombre del fenómeno mostrado en: 
I. 
 
 
II.
 
 
III. 
 
 
A) I se llama refracción. 
B) I se llama absorción. 
C) II se llama difracción. 
D) II se llama reflexión. 
E) III se llama difracción. 
 
8. La persistencia de un sonido en un recinto cerrado, 
después de suprimida la fuente sonora, se 
denomina 
 
A) Absorción. 
B) Transmisión. 
C) Reflexión. 
D) Reverberación. 
E) Interferencia. 
 
9. Una fuente sonora se está acercando a un 
observador, produciéndose efecto Doppler. Debido 
a este efecto, el sonido percibido por el observador 
es mas 
 
A) Fuerte. 
B) Nítido. 
C) Grave. 
D) Agudo. 
E) Débil. 
10. En relación al efecto Doppler, se afirma que se 
produce si 
 
I. La fuente sonora se acerca o aleja del observador 
en reposo. 
II. El observador se acerca o aleja a la fuente sonora 
que está en reposo. 
III. Tanto el observador como la fuente sonora se 
mueven con igual velocidad. 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo III. 
D) Solo I y II. 
E) I, II y III. 
 
11. Los murciélagos emiten sonidos de frecuencia muy 
alta o ultrasonidos para poder localizar los 
obstáculos que se presentan en un espacio 
determinado. El fenómeno ondulatorio que permite 
al murciélago percibir los obstáculos es la 
 
A) Interferencia. 
B) Resonancia. 
C) Difracción. 
D) Refracción. 
E) Reflexión. 
 
12. ¿Qué fenómenos cotidianos son explicados a través 
de la difracción de las ondas? 
 
A) Podemos observar que la luz se refleja y permite 
visualizar los objetos. 
B) La luz y el sonido, al pasar de un medio a otro se 
curvan, lo que cambia su trayectoria. 
C) Las paredes de una habitación absorben el sonido; 
por ello, lo reflejan en menor proporción. 
D) Se puede escuchar una conversación desde fuera de 
la habitación a través de la puerta entreabierta. 
E) Cuando un objeto vibra con una frecuencia 
determinada, ocurre lo mismo con los materiales 
cercanos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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13. Un pulso está viajando hacia la derecha de la figura, 
el medio en el cual viaja es una cuerda de distinto 
grosor. El pulso avanza por el lado más denso de la 
cuerda, al llegar al lado más delgado de ella, es 
correcto decir que el pulso: 
 
 
A) solo se reflejará. 
B) solo se transmitirá. 
C) si se refleja invertirá su fase. 
D) se transmitirá una parte y la otra se reflejará. 
E) desaparece. 
 
14. Una onda estacionaria en una cuerda de un 
instrumento musical consta de 5 antinodos y 6 
nodos, entonces estamos en presencia del 
 
A) Tercer armónico. 
B) Cuarto armónico. 
C) Quinto armónico. 
D) Sexto armónico. 
E) No es posible tal onda estacionaria. 
 
15. ¿Cómo se llama el fenómeno que permite explicar 
el cambio de tono percibido de la sirena de un 
vehículo de emergencia en movimiento respecto de 
una persona en reposo? 
 
A) Difracción. 
B) Refracción. 
C) Efecto Doppler. 
D) Onda viajera. 
E) Ninguna de las anteriores. 
 
16. ¿Cómo es el funcionamiento de un radar? 
 
A) Emite ondas mecánicas y registra su reflexión. 
B) Emite ondas mecánicas y registra su refracción. 
C) Emite ondas electromagnéticas y registra su 
reflexión. 
D) Emite ondas electromagnéticas y registra su 
absorción. 
E) Emite ondas electromagnéticas y registra su 
refracción. 
 
 
 
 
 
 
17. La figura muestra una onda estacionaria entre los 
puntos P y Q, entonces al disminuir a la mitad su 
frecuencia de oscilación, la nueva onda estacionaria 
tendrá un número de longitudes de onda igual a 
 
A) 6 
B) 4 
C) 3 
D) 2 
E) 1,5 
 
18. La caja de resonancia de un instrumento musical 
sirve para 
 
A) Aumentar la frecuencia del sonido emitido. 
B) Disminuir la longitud de onda del sonido emitido. 
C) Aumentar la intensidad del sonido emitido. 
D) Cambiar el timbre del sonido emitido. 
E) Aumentar la longitud de onda del sonido emitido. 
 
19. La ambulancia acciona una sirena en una 
emergencia, emitiendo un sonido fuerte y una luz 
roja para avisar a los demás automovilistas. Al 
comparar las ondas de sonido y luz de la 
ambulancia podemos mencionar que 
 
I. El sonido fuerte es longitudinal y la luz roja 
transversal. 
II. Ambas ondas son mecánicas. 
III. Las dos ondas viajan a la misma rapidez. 
 
Es (son) correcto(s) 
 
A) Solo I. 
B) Solo II. 
C) Solo III. 
D) Solo I y II. 
E) Solo II y III. 
 
20. Dentro de las diferencias que existen entre un 
telescopio refractor y uno reflector, está(n) que el 
primero: 
 
I. usa lentes cóncavas. 
II. tiene una lente ocular y una objetivo. 
III. usa un espejo cóncavo que refleja la luz. 
 
A) Solo I 
B) Solo II 
C) Solo III 
D) Solo I y II 
E) Solo II y III