Plan de clase 11-2 Fenómenos ondulatorios (1)

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EDUCATIVA BERTHA GEDEON DE BALADI 
Gratitud, Ciencia y Progreso 
PLAN DE CLASE 
 IDENTIFICACION 
 Área Ciencias Naturales Asignatura Física Grado 11 Nº DE SESIONES 5 Fecha 
 Docente Enrique Martínez Martínez EJE TEMATICO Eventos ondulatorios 
 OBJETIVO DEL APRENDIZAJE Aplicar los principios teóricos relacionados con los fenómenos ondulatorios en la 
resolución de problemas físicos. 
 APRENDIZAJES ESPERADOS: Se espera que el estudiante de once grado identifique, reconozca y aplique las 
propiedades de los fenómenos ondulatorios en la solución de problemas cotidianos el ruido y la formación de 
imágenes en diferentes espejos. 
 
 REVISION DE REFERENTES: Establecer relaciones entre las fuerzas macroscópicas y fuerzas electrostáticas. 
 
 CONSTRUCCION DEL CONOCIMIENTO 
METODOLOGIA: 
a. Diagnóstico: Se indagará por los siguientes conceptos claves 
Frecuencia 
Periodo 
Hertz 
Movimiento ondulatorio 
Rapidez de onda 
Longitud de onda 
Frecuencia 
 
b. (Socialización de la temática en función del objetivo): Intervención de los estudiantes con diversos ejemplos 
reales sobre el tema. 
 
c. Conceptualización: 
Fenómenos ondulatorios 
En el movimiento ondulatorio se pueden presentar diversos fenómenos, de acuerdo a las condiciones del 
medio, los cuales presentamos a continuación: 
 La reflexión: es un fenómeno ondulatorio asociado tanto a la propagación de la onda como al medio en el 
cual esta se propaga. Consiste en que cuando una onda se propaga en un medio (onda incidente) viaja en 
una dirección y al llegar a un medio diferente, cambia de dirección y regresa al medio original (onda 
reflejada. 
En la reflexión se cumple que el ángulo que forma el frente de onda incidente con la barrera mide lo 
mismo que el ángulo formado entre el frente de onda reflejado y la barrera es decir, 
r 1 
 La refracción: este fenómeno ondulatorio se presenta al cambiar el medio en el que se propagan las 
ondas; por ejemplo, cuando en un vaso de agua sumergimos un lápiz, este lo vemos torcido porque la luz 
cambia de medio, es decir, pasa del aire al agua y se presenta una variación en la rapidez de propagación 
de las ondas, lo que ocasiona un cambio en la dirección de propagación. 
 
 En la refracción se cumple la ley de Snell, la cual se expresa mediante la relación 
2
1
v
v
sen
sen
r
i 


 
Donde la relación 
r
i
sen
sen


 se conoce como índice de refracción )(n , 1v y 2v son las velocidades de los 
medios 1 y 2 respectivamente. 
 El principio de superposición, afirma que cuando dos o más ondas se propagan en el mismo medio, y se 
encuentran en un mismo punto de este en determinado instante, la onda resultante es la suma de las 
ondas iniciales. 
 
 La interferencia, es un fenómeno ondulatorio, en el cual dos ondas o más se traslapan en la misma 
región, dando como total una onda que hemos llamado resultante, cuyas características dependerán de 
las amplitudes de las ondas iniciales, de las posiciones relativas entre las crestas y los valles de las 
mismas, y de las frecuencias. 
 
 Hay dos tipos de interferencia, una cuando las ondas que si en el mismo instante, en determinado punto 
se encuentran dos crestas o dos valles, la amplitud del pulso resultante es la suma de las amplitudes, en 
este caso se dice que ocurre interferencia constructiva. Si se encuentran un valle y una cresta con igual 
amplitud, Como en la figura1, parece que la cuerda no vibrara, se dice que ha ocurrido interferencia 
destructiva. 
 
 Figura 1. Interferencia destructiva total Figura 2. Interferencia constructiva total 
 
 
 
 
 
 
 
 Difracción: Este fenómeno ocurre cuando una onda pasa cerca de un obstáculo o a través de un orificio, se 
produce un cambio en la curvatura de la onda. 
 Principio de Huygens: este principio se debe al físico Holandés Cristian Huygens, el cual establece que 
cualquier punto de un frente de onda puede considerarse una fuente de ondas esféricas cuya velocidad, 
frecuencia y longitud de onda son iguales a las del frente original, por tanto, el nuevo frente de onda es la 
superficie externa tangente a las ondas resultantes. 
 
 
 Ondas Estacionarias: son aquellas ondas que se producen siempre que se superponen dos ondas de las 
mismas características y que se propagan en igual dirección y sentidos opuestos. 
 
 
 
 
 
http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://www.salonhogar.com/ciencias/fisica/fisicainfo/princi24.jpg&imgrefurl=http://www.salonhogar.com/ciencias/fisica/fisicainfo/principiohuygens.htm&usg=__fzRLU5r_YM0y_c75Vm497rEgGY4=&h=276&w=390&sz=14&hl=es&start=3&um=1&itbs=1&tbnid=VFLvj8fk4_KeyM:&tbnh=87&tbnw=123&prev=/images?q=principio+de+huygens&hl=es&rlz=1T4GPEA_esCO326CO327&um=1
http://images.google.com.co/imgres?imgurl=http://intercentres.cult.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Ondas/estacionaria1.png&imgrefurl=http://intercentres.cult.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Ondas/Ondas12.htm&usg=__5zi_9oN4DicNuh3t_VebHLtdtqI=&h=226&w=227&sz=18&hl=es&start=9&um=1&itbs=1&tbnid=eEI-EIefRJmEVM:&tbnh=108&tbnw=108&prev=/images?q=ondas+estacionarias&hl=es&rlz=1T4GPEA_esCO326CO327&um=1
Ejercicios de aplicación: 
 
1. Si una onda con frecuencia 6 Hz y rapidez 24 cm./s pasa a un medio en el que su rapidez es 16 cm/s, ¿ 
cuál es la frecuencia de la onda en el segundo medio? 
2. Una onda que se propaga con una rapidez de 40 cm./s en cierto medio, cambia a otro en el que su 
rapidez de propagación es 45 cm./s. Si el ángulo de refracción mide 15°, calcula el ángulo de incidencia. 
3. Un frente de onda que se mueve con rapidez de 40 m/s, incide sobre un segundo medio con un ángulo de 
60°. Si la longitud de onda del frente es 3 cm., ¿cuál es la frecuencia de la onda? Si la onda se refracta con 
una rapidez de 35 m/s, ¿cuál es el ángulo de refracción? 
4. Un haz de luz monocromática incide sobre la superficie de una lámina de vidrio, formando un ángulo de 
53º con la normal; si el índice de refracción de la lámina es 1,5, determina: ¿qué ángulo forma el haz 
refractado respecto a la normal? 
5. Cuando dos ondas se encuentran y se interfieren, la forma de onda resultante depende de la (a) reflexión, 
(b) refracción, (c) difracción o (d) superposición. 
6. La refracción (a) implica interferencia constructiva, (b) se refiere a un cambio de dirección en las fronteras 
entre medios, (c) es idéntica a la difracción o (d) sólo se da en medios sólidos u ondas mecánicas. 
7. Podemos escuchar personas que hablan a la vuelta de la esquina gracias primordialmente a (a) reflexión, 
(b) refracción, (c) interferencia o (d) difracción. 
8. ¿Qué se destruye cuando hay interferencia destructiva? ¿Qué sucede con la energía? Explique. 
9. Los delfines y murciélagos determinan la ubicación de sus presas emitiendo ondas ultrasónicas. ¿Qué 
fenómeno ondulatorio interviene? 
 
 RECURSOS: Libros, internet, tablero, marcadores, copias. 
 ACTIVIDADES DE EVALUACION: Para evaluar esta enseñanza se realizarán ejercicios en el tablero y se 
desarrollará un taller en parejas para garantizar que los estudiantes de once grado comprendan los fenómenos 
ondulatorios. 
 BIBLIOGRAFIA: 
Serway, Raymond. Fisica edit. Mc Graw-Hill 
Valero, Michell. Física tomo 2. Edit. Norma 
Nueva Física 11. Edit. Santillana