SM_S_G08_U01_L01

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1
Introducción
Lee con atención: 
Vamos a comprender las características de los 
fenómenos ondulatorios que permiten oír, ver y 
hablar. En este proceso se transmite energía sin 
que haya un transporte de materia.
El sonido nos permite comunicarnos, y disfrutar 
de la música y el canto de las aves. La luz y las 
radiaciones electromagnéticas muestran como 
es nuestro planeta, y gracias a las radiaciones 
electromagnéticas nos comunicamos de manera 
instantánea.
Las propiedades de los fenómenos ondulatorios 
nos han permitido grandes avances a nivel de 
la medicina y de las comunicaciones; ejemplo 
de ello son las ecografías para establecer un 
diagnóstico temprano, o la determinación de 
distancias utilizando el sonar de los barcos. (figura 1)
¿Qué otra aplicación conoces que utilice el fenómeno ondulatorio?
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Figura 1. Ondas en la naturaleza
¿DÓNDE ESTAMOS UBICADOS EN EL TIEMPO Y EN EL ESPACIO?
 ¿Por qué se producen las olas en el mar?
2
Objetivos de aprendizaje
Explicar las principales características de las ondas, a partir del estudio de fenómenos ondulatorios 
que ocurren en la superficie del agua
Describe e ilustra el comportamiento observado en la superficie del agua, cuando es impactada 
por una roca
Ilustra la variación del nivel del agua cuando es impactada por una roca
Identifica la amplitud, longitud de onda, período, frecuencia y rapidez de propagación de una onda
Establece relaciones entre longitud de onda, frecuencia y rapidez de propagación, a partir de 
experiencias prácticas
Comprueba fenómenos de reflexión de ondas en una cubeta de agua
Verifica fenómenos de interferencia entre ondas generadas en una cubeta de agua. Explica el 
comportamiento utilizando esquemas
Figura 2. Recipiente transparente
Actividad 1
Comportamiento de una onda en la superficie del agua
Actividad experimental
Debes llevar para el desarrollo de esta actividad los siguientes elementos: 
•Cubeta transparente 
•Dos lápices
•Un pedazo de corcho
•Gotero
•Un trozo de lana
Procedimiento: 
Ondas circulares en el agua
Se deposita agua hasta la mitad del recipiente transparente, y se ubica sobre una superficie blanca 
(para generar contraste) (figura 2) 
Con el gotero se deja caer una gota de agua.
El estudiante observa y registra lo que sucede en 
la superficie del agua.
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_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
_____________________________________________________
3
Un pequeño objeto que oscila en el agua
Posteriormente se ubica el pedazo de corcho en el recipiente con agua. (figura 3)
Se deben producir ondas circulares, dejando caer gotas de agua (con un gotero)
Observa y registra: 
¿Qué sucede con el corcho? 
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
Ahora tomemos dos lápices y de manera simultánea con la ayuda de dos compañeros generemos 
dos ondas circulares. (figura 5)
Figura 3. Corcho
Figura 5. Superposición de onda
Figura 4. Recipiente con líquido
Superposición de ondas transversales
4
Observa con atención:
Después de observar el video presentado por el docente, describa lo que sucede en la superficie del 
agua cuando es impactada por diferentes objetos. Realiza un dibujo que represente cada momento. 
¿Por qué este fenómeno recibe el nombre de superposición de ondas transversales?
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 Guía De Observación De Videos
Objetivo:
Nombre del estudiante:
Nombre del docente
Nombre del video
El estudiante realiza una ilustración con cada fenómeno ondulatorio que observe
5
Actividad 2
Variación en el nivel del agua cuando es impactada por un objeto
Debes llevar para el desarrollo de esta actividad los siguientes elementos: 
• Un vaso desechable transparente
• Canicas
• Regla
• Marcador
• Un trozo de hilo o lana
Procedimiento
Reúnete con dos compañeros y realicen el siguiente procedimiento: 
Figura 6. Vaso con líquido Figura 7. Marcador, regla y vaso con líquido
con el marcador y la regla traza la altura del agua en 
el vaso (figura 7). Registra el dato:___________________
Toma el vaso y llénalo de agua hasta la mitad 
así: 
6
Figura 8. Vaso con la canica
Figura 10. Procedimiento para medir la longitud de circunferencia de la canica
Figura 9. Medida de la altura del agua en el vaso
Vamos a determinar el volumen de la canica
Si tomamos la canica y medimos la longitud de la circunferencia con la lana (Figura 10), así: 
Ahora toma la medida de la altura del líquido después de echar la canica (Figura 9).
Los datos que se tienen hasta el momento son: 
Altura inicial del agua en el vaso: ______________________
Altura final del agua con la canica: ___________________________
¿Qué consideras que hace falta para determinar el empuje y el peso aparente de la canica que se 
sumergió en el agua?
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
Ahora introduce en el vaso una canica (Figura 8).
7
Ahora la fórmula para hallar el volumen de la esfera es
V= ∙π∙r3
Realiza los cálculos y registra el resultado: ____________________________________
Conociendo la densidad del vidrio es 2,5 kg ⁄ cm3 y el volumen de la canica. Determinemos la masa.
m=d∙V
Realiza el cálculo en la fórmula de masa y registra ________________________
Al tener el dato de la masa esta se multiplica por la gravedad 980 expresada en centímetros y se 
obtienen el peso: 
_______________________expresado en Newton 
Ahora vamos a medir el trozo de lana (figura 11).
Figura 11. Medida de la longitud de circunferenciade la canica
Anota aquí la longitud (L): 
______________________________________________________
Tomando la fórmula de longitud de la circunferencia.
L=2∙π∙r
¿Qué datos tenemos?: 
__________________________________________________
Despejamos el radio (r) de la fórmula y quedaría: 
_________________________________________________
L
4
=r
cm
2∙π
3
s2
¿Cómo plantearías la fórmula del empuje a partir de lo que conoces del tema? 
____________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
8
Cuando un objeto está sumergido, el fluido ejerce una presión en todos los 
puntos del objeto y perpendicular a la superficie de ese objeto (figura 12)
Observa con atención la siguiente información, y realiza las adecuaciones correspondientes a la actividad 
experimental.
Al lanzar un objeto a una fuente con agua, estanque o una cubeta, se pueden observar las siguientes 
variaciones. 
Figura 12. Recipiente con líquido
Se crea 
un vacío
El agua desalojada 
asciende por encima del 
nivel que tenia en repso
Sobre un cuerpo sumergido actúa mayor presión sobre la superficie de abajo 
que sobre la de arriba. El efecto neto es tener una fuerza que va hacia arriba 
llamada empuje. Si el peso es mayor que el empuje entonces el objeto se 
hunde; en caso contrario flotará (figura 13, 14, 15)
Fuerza de empuje
Figura 13. Fuerza y empuje
2
1
9
A este peso más pequeño se le llama peso aparente. Siempre es menor 
que en la superficie, y es debido al empuje
Se cumple entonces que: 
waparente= wsuperficie - FEmpuje
PresionPresion
Empuje
Peso
Figura 14. Presión ejercida en el objeto sumergido
Figura 15. Empuje y peso ejercido en un objeto sumergido
3
10
Todo cuerpo parcial o totalmente sumergido en un fluido experimenta una 
fuerza ascendente igual al peso del fluido desplazado. (Principio de Arquímedes) 
(figura 16)
 Ejemplo
Una bola de acero de 5 cm de radio se sumerge en agua, calcula el empuje y el peso 
aparente. Datos que proporcionan: densidad del acero 7,9 g/cm3, volumen de la esfera 
5,236.10-4 m3 y densidad del agua (1000 kg/m3)
Figura 16. Principio de Arquímedes
3
0
2
1
4
Hallar el empuje:
E = V ∙d ∙ g
V= volumen de un cuerpo
d= densidad del fluido
g = gravedad
Ahora se reemplazan los datos en la fórmula.
E = V ∙d ∙ g
E=5,236∙10-4 m3∙1000 kg/m3∙9,81 =5,131N 
Se cancelan los m3 y queda en unidad de Newton (1 kg∙m/s² )
Respuesta: el empuje es 5,131N 
Fuerza resultante:
encontrar el peso de la esfera, se sabe que la densidad del acero es 7900 kg/m3
La masa: se entiende como 
m = d∙v
m=7900 kg/m3 ∙5,236∙10-4 m3
m=4,135 kg
 m
s2
3 0 1 2
11
Hallar el peso de la esfera.
p=4,135 kg∙9,81
p=40,52N
Peso aparente está dado por:
waparente= wsuperficie -FEmpuje
waparente= 40,52N-5,131N
waparente= 35,389N
 m
s2
Partiendo de los ejemplos compartidos, resuelve la siguiente situación.
1. Un objeto (piedra) de 5 kg se introduce en el agua siendo su peso aparente en ella de 30 N, calcula 
 el empuje.
Resuelve aquí el ejercicio anterior:
Coloca aquí tu respuesta después de realizado el ejercicio:_____________________________________
12
Actividad 3
Identificando las características de onda: amplitud, longitud, período, frecuencia y velocidad de propagación 
de una onda
Para el desarrollo de esta actividad se requieren los siguientes elementos: 
• Cuerda
• Cronómetro
• Cinta métrica
Reunete con dos compañeros y realiza la actividad.
Figura 17. Cuerda sujetada Figura 18. Movimiento ondulatorio en la cuerda
Tomen la cuerda y sujétenla a alguna estructura. 
(figura 17)
Uno de los dos debe agitar la cuerda una sola 
vez y observar (figura 18).
Registra lo que sucede en la cuerda: 
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___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
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____________________________________________________________________________________________________
13
Características de ondas: 
Utilizando la cuerda y la información sobre cada una de las características de ondas, realiza 
la representación (en un plano cartesiano) y la expresión matemática para: velocidad, longitud de 
onda, periodo, amplitud, y frecuencia de onda. 
Velocidad de onda:
Resulta de dividir la distancia que recorre la perturbación 
transmitida por la onda, entre el tiempo que ha transcurrido
Expresión matemática:
__________________________________ 
__________________________________
14
Longitud de onda
se considera a la distancia existente entre dos crestas o valles 
consecutivos
Periodo
Tiempo en el que una partícula realiza una oscilación completa
Expresión matemática:
__________________________________
Expresión matemática:
__________________________________
15
Amplitud
Distancia máxima de una partícula a su posición de equilibrio 
o elongación máxima. Unidad en el sistema internacional S.I.: 
metro (m)
Frecuencia
Se define como el número de veces que se repite un fenómeno 
en la unidad de tiempo (segundos)
Expresión matemática:
__________________________________
Expresión matemática:
__________________________________
16
Velocidad de onda
Longitud de onda
Después de socializar las gráficas y la expresión matemática, observa con atención y realiza los 
ajustes correspondientes.
Expresión matemática:
__________________________________
Expresión matemática:
__________________________________
17
Período
Amplitud
Expresión matemática:
__________________________________
Expresión matemática:
__________________________________
18
Frecuencia
Expresión matemática:
__________________________________
Actividad 4
Estableciendo relación entre: longitud de onda, frecuencia y Velocidad de propagación a partir de 
experiencias prácticas
Para desarrollar esta actividad debes tener en cuenta los siguientes elementos.
• una cuerda
• Cinta métrica (metro)
• Cronómetro
Figura 19. Movimiento en una cuerda 
Movimiento de la onda
19
Vamos a tomar la cuerda y agitarla cuatro veces cada segundo, Como se observa en la figura 19,20 , 
teniendo presente de marcar la amplitud con la cinta métrica, en la figura 27 se propone A= 6cm, tú puedes 
tomar tus propias medidas y desarrollar el ejercicio.
Una onda se propaga con una velocidad de 77,22 
m/s y con una frecuencia de 90,82 Hz. 
¿Qué longitud de onda presenta dicha onda?
Figura 20. Ejercicio de onda
Figura 21. Gráfica señalandoamplitud y longitud de onda
6
3
-3
-6
0 30 60 90
y(cm)
x(cm)
6
3 6cm
60 cm
-3
-6
0 30 60 90
y(cm)
x(cm)
Determine: la amplitud, frecuencia, período, longitud 
de onda y velocidad de propagación.
Amplitud
A=6 Cm Varía según tus medidas.
Sabemos que la frecuencia es de 
f=4 Hz Información inicial
λ=60 Cm. La longitud de onda se define como 
la distancia entre dos puntos sucesivos situados 
en la misma fase de un movimiento ondulatorio. 
(figura 21) 
Periodo, T= = =0,25 s
Velocidad v=λ∙f=60Cm.4Hz=240 cm ⁄ s
La respuesta está dada en cm/s vamos a convertir a metros:
1cm = 0,01 m
240 cm= 2,40 m
La respuesta de la velocidad sería: 2,40 m ⁄ s Realiza el ejercicio propuesto basándose en el ejemplo expuesto 
por el docente.
1 1
f 4
20
Esta figura 22 corresponde a una formación de 
onda superficial u ola capilar, este fenómeno se 
debe a:
______________________________________________
_______________________________________________
______________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
Figura 22. Ondas superficiales 
Determina:
La longitud de onda es: _________________________________________________
Actividad 5
Observa con atención el video de formación de olas en el mar
Después de observar el video responde:
21
Responde: ¿por qué se forman las olas en el mar?
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
Figura 23. Olas en el mar 
Figura 24. Experimento de reflexión
Actividad 6
Estableciendo relación entre: longitud de onda, frecuencia y Velocidad de propagación a partir de 
experiencias prácticas
Para realizar la actividad debes llevar los siguientes elementos:
1. Un puntero láser
2. Un vaso de vidrio transparente
3. Leche (unas gotas)
4. Un recipiente transparente
Procedimiento 1:
Luego de realizar la actividad con dos compañeros. 
Tomen el vaso con agua, depositen unas gotas 
de leche, dirijan la luz del puntero láser desde 
una de las paredes del vaso, por debajo del nivel 
del agua, hacia arriba. Las gotas de leche en el 
vaso permiten observar el camino del haz luminoso 
a través del líquido, describan lo observado y 
dibújenlo. (figura 24)
___________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________________
En la figura 23 se observa una ola generada en la 
superficie y se denomina ola 
______________________________________________
________________________________________________
______________________________________________
________________________________________________
______________________________________________
________________________________________________
22
Al fenómeno observado se le denomina reflexión ¿cómo lo definen?
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
Figura 27. Onda constructiva
Figura 26. Gráfica del fenómeno de reflexión
Rayo incidente Normal Rayo re�ejado
θ1 θ2
Traza en el dibujo realizado los elementos que 
conforman el fenómeno de reflexión de onda. 
Al graficar tenemos: tres elementos fundamentales
(figura 25)
Rayo incidente
Normal
Rayo reflejado
Produciendo dos ondas circulares simultáneamente, 
(puede ser con tus dedos) observa puntos de 
interferencia constructiva (figura 26)
Procedimiento 2:
Tomen el recipiente transparente con agua y ubícalo sobre un fondo blanco (para generar contraste). 
Interferencia constructiva
23
Corresponde a: Corresponde a:
Figura 27. Onda destructiva
Posteriormente realiza el mismo procedimiento del 
paso anterior, pero ahora produce dos ondas de 
anti- fase (no coinciden el valle y la cresta de cada 
onda) (figura 27)
Interferencia destructiva
Observen y respondan:
¿Cómo podemos definir la interferencia constructiva?
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
¿Cómo podemos definir la interferencia destructiva?
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
Actividad 7
Comparte conocimientos
Reúnete con dos compañeros y señalen a qué fenómeno ondulatorio corresponde
24
Corresponde a: Corresponde a:
Corresponde a: Corresponde a:
24
25
En un movimiento ondulatorio las partículas materiales del medio tan solo oscilan entre posiciones 
limitadas, no implica la transmisión de materia, y lo único que se transmite a través del medio es 
energía. 
Tipos de ondas
Existen tres tipos de onda.
Ondas unidimensionales: se propagan en una sola 
dirección en el espacio. Un ejemplo son las ondas 
que se propagan en una cuerda. (figura 28).
Ondas bidimensionales: son ondas que se 
propagan en dos direcciones; se pueden propagar 
en cualquier dirección de la superficie. Un ejemplo 
son las ondas que se propagan en la superficie 
del agua. (figura 29)
Ondas tridimensionales: se propagan en tres 
direcciones, se les conoce también como ondas 
circulares. Un ejemplo son las ondas sonoras
(figura 30).
Las ondas además de transmitir energía, pueden ser utilizadas para transmitir información, 
convirtiéndose en un poderoso medio de comunicación 
Figura 28. Ondas unidimensionales
Figura 30. Ondas tridimensionales
Figura 29. Ondas bidimensionales
26
Vamos a clasificar los diferentes tipos de ondas según su dirección:
Figura 31. Diagrama de vibración sísmica 
Figura 33. Ondas en la superficie del agua
Figura 32. Onda sonora
Figura 34. Ondas en una cuerda
Ondas Longitudinales Ejemplo: El sonido, ondas sísmicas
Son aquellas en que las partículas vibran en la 
misma dirección en la que se propaga la onda
(figura 31 Y figura 32)
Ondas Transversales Ejemplo: las ondas en la cuerda y en el agua.
Son aquellas en las que las partículas vibran 
perpendicularmente, a la dirección en la que se 
propaga la onda. (figura 33 y figura 34) 
27
Medio de propagación
Características de onda
Mecánicas: necesitan propagarse 
a través de un medio. Por ejemplo: 
sonido, olas del mar
Velocidad
Velocidad y 
 frecuencia
Inversamente 
proporcional a 
la frecuencia
V=λ/T
F=1/T
Tiene relación con
se relaciona con se expresa como se relaciona con se expresa como
Fórmula
Fórmula
Fórmula
Fórmula
Electromagnéticas: no necesitan 
medio para propagarse. Por ejemplo: 
la luz. 
Características de onda
Completa el siguiente diagrama según tus conocimientos
Gráfico 1. Características de onda
28
Consulta y analiza: fenómenos ondulatorios que han sido utilizados para beneficio en diferentes disciplinas. 
Puedes guiar tu búsqueda con las siguientes imágenes.
Actividad 1
Consulta lainformación y realiza un resumen
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Comparte la información con tus compañeros
29
Consulta y responde, evalúa tus conocimientos
Selecciona la respuesta correcta.
1. Una onda mecánica:
a) Puede viajar en el vacío
b) Solo viajan en aire
c) Puede viajar en el agua
2. La velocidad de una onda depende de:
a) La longitud y Amplitud
b) La longitud y periodo
c) La frecuencia y periodo
3. Las ondas que viajan sobre un resorte: 
a) Se consideran transversales y longitudinales
b) Se consideran longitudinales
c) Se consideran electromagnéticas
Actividad 2
Argumenta tu respuesta: 
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
Argumenta tu respuesta: 
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
Argumenta tu respuesta: 
_____________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
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30
Lista de figuras
Figura 1. Ondas en la naturaleza
Altmann, G (2012, Mayo 11). Movimiento Ondulatorio Círculos De Ondas El Agua Ola. [Fotografía]. 
Friburgo, Deutschland. Obtenida de: http://pixabay.com/es/movimiento-ondulatorio-64169/
Inaglory, B. (2008, Junio 13). Waves in pacífica. [Fotografía]. California. Obtenido de: http://commons.
wikimedia.org/wiki/File:Waves_in_pacifica_1.jpg
Figura 2 . Recipiente transparente
Figura 3. Corcho
Figura 4. Recipiente con líquido 
Figura 5. Superposición de onda
Figura 6. Vaso con líquido
Figura 7. Marcador, regla y vaso con líquido 
Figura 8. Vaso con la canica 
Figura 9. Medida de la altura del agua en el vaso
Figura 10. Procedimiento para medir la longitud de circunferencia de la canica
Figura 11. Medida de la longitud de circunferencia de la canica 
Figura 12. Recipiente con líquido 
Figura 13. Fuerza y empuje
Figura 14. Presión ejercida en el objeto sumergido
Figura 15. Empuje y peso ejercido en un objeto sumergido 
Figura 16. Principio de Arquímedes
Figura 17. Cuerda sujetada 
Figura 18. Movimiento ondulatorio en la cuerda
Figura 19. Movimiento en una cuerda
31
Figura 20. Ejercicio de onda
Andrés, D y Barrio, J. (2008). Física y Química 4 ESO. Página 157. Obtenido de.http://books.google.com.
co/books?id=bKKlb3z4FgwC&pg=PA172&lpg=PA172&dq=velocidad+de+propagacion+de+on-
das+en+el+agua+secundaria+8%C2%B0&source=bl&ots=Fzc2Osmncs&sig=7zdkFLdyNoVYap-
DTuipBjovPHPI&hl=es&sa=X&ei=4tLfU_CrI8vjsASBiIHgBw&ved=0CGMQ6AEwCQ#v=onepage&-
q=velocidad%20de%20propagacion%20de%20ondas%20en%20el%20agua%20secundaria%20
8%C2%B0&f=false
Figura 21. Gráfica señalando amplitud y longitud de onda
Figura 22. Ondas superficiales 
Figura 23. Olas en el mar 
Brocken Inaglory. (2008). Ondas en 1. [Fotografía] Obtenido de: http://upload.wikimedia.org/wikipe-
dia/commons/4/45/Waves_in_pacifica_1.jpg
Figura 24. Experimento de reflexión
Figura 25. Gráfica del fenómeno de reflexión 
Figura 26. Onda constructiva 
Figura 27. Onda destructiva 
Figura 28. Onda unidimensional 
Figura 29. Onda bidimensional
Figura 30. Ondas tridimensionales 
Figura 31. Diagrama de vibración sísmica 
Eround1. (2012, Octubre 15). Earthquake FW-HW Diagram. [Ilustración]. Obtenido de: http://upload.
wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/Earthquake_FW-HW_Diagram.jpg.
Figura 32. Onda sonora 
Figura 33. Ondas en la superficie del agua
Bykst. (2014, Febrero). Círculo de ondas. [Fotografía]. http://pixabay.com/static/uploads/pho-
to/2014/03/11/17/03/waves-circles-285359_640.jpg
Figura 34. Ondas en una cuerda
32
Lista de gráficos 
Gráfico 1. Características de onda
Bibliografía
Física Aplicada. Universidad Nebrija. Recuperado el 10 de Agosto de 2014, de: http://www.nebrija.
es/~cmalagon/Fisica_Aplicada/transparencias/03-Fluidos/11_-_fluidos.pdf