Física Tomo 1 Nivel Medio

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onociendo la
 0 0 nidad 0 onociendo la Física
 a física, ciencia básica de la naturaleza .............................................................................................................................................. Págs. 12 – 13
Evolución de los conceptos y las teorías físicas ...................................................................................................................... Págs. 14 – 17
 as ramas actuales de la física ................................................................................................................................................................................... Págs. 18 – 19
Física y tecnología .............................................................................................................................................................................................................................. Págs. 20 – 21
Física y sociedad ..................................................................................................................................................................................................................................... Págs. 22 – 23
Física y medio ambiente ........................................................................................................................................................................................................ Págs. 24 – 27
 enú de inicio
 nidad
 ísica 1º medio uevo Explor@ndo 
 a física es una de las ciencias naturales que más ha 
contribuido al desarrollo y bienestar del ser humano, ya 
que a través de su estudio es posible explicar una serie de 
fenómenos.
 a física ha experimentado un gran desarrollo gracias 
al esfuerzo de notables científicos, quienes al inventar y 
perfeccionar instrumentos, aparatos y equipos, han logrado 
que el ser humano agudice sus sentidos para detectar, 
observar y analizar los fenómenos.
 brir sesión
 2 2 Unidad 0 onociendo la Física
 A PA ABRA FÍSICA PROVIENE 
DE GRIEGO ( HYSIS) Y 
SIGNIFICA ‘NATURA EZA’.
 istóricamente, el objetivo de la física ha sido el estudio de 
los fenómenos natu rales, y hasta el siglo XVI estuvo incluida, 
junto con disciplinas como la  biología, la geología, la me­
dicina, la química y la astronomía, dentro de la denominada 
“filosofía natural”.
A lo largo del siglo XIX, la cantidad de conocimientos que for­
maban el núcleo doctrinal de estas disciplinas se amplió nota­
blemente, lo que ocasionó no solo su segregación en forma de 
asignaturas independientes impartidas en las distintas universi­
dades, sino, además, la aparición de especialidades dentro de 
cada una de ellas.
En el caso de la física, a ramas ya conocidas, como la ecánica, 
se unieron otras, como el electro agnetis o, la ter odiná-
 ica y la óptica.
La física puede considerarse la ciencia más básica de entre to­
das las ciencias naturales, con un campo de interés que se ex­
tiende desde lo más pequeño, en el estudio de las partículas 
elementales que forman la materia, hasta lo más grande, en el 
análisis de las galaxias y de la estructura del Universo.
Antigua ente, en la sociedad ro ana se deno inaba físico 
al édico encargado de proporcionar distintos re edios 
para la salud. En realidad, el físico no era solo el édico, 
sino que reunía en sí is o todo el saber científico 
conocido de su época.
 a física,
ciencia básica de la naturaleza
Física º medio Nuevo Explor@ndo 3
 
 
 
 
 
 
Los hallazgos de las ciencias físicas afectan a 
muchos campos de la actividad humana, y las 
aplicaciones prácticas que se han generado a 
partir del estudio de la materia y de la energía 
han cambiado, en muchos aspectos, la vida de 
las personas en los últimos siglos, 
especialmente durante el siglo XX, haciéndola, 
en general, más cómoda.
Sin embargo, el progreso científico y técnico ha 
traído ciertos inconvenientes, como nuevas 
formas de contaminación, agotamiento de 
recursos naturales, enfermedades, etc. Por 
tanto, la ciencia en general y la física en 
particular deben hacer frente a estos nuevos 
retos que suponen avanzar pero minimizando 
o evadiendo estos efectos. ctualmente, el campo de interés de la física 
se traslapa con el de otras ciencias naturales, 
de forma que sus fronteras no están perfectamente definidas.
 Imagen elaborada por el sistema computacional de la 
Estación Espacial Internacional (ISS) sobre la Tierra.
 El “tokamak” es el prototipo de reactor nuclear de fusión 
que se está utilizando en el proyecto ITER.
 olisionador de hadrones (LH ).
Ámbitos de la FÍSICA
 ISICOQUÍMICA
BIO
 ÍSICA
BI
O
QU
ÍM
IC
A
GE
O
 Í
SI
CA
UÍM
ICA
Física
Biología
Quí ica
Geología
 os grandes íconos de la física del siglo XXI
 El anillo acelerador de partículas es un exponente de los 
avances científicos y tecnológicos de nuestra era. En él se 
aceleran partículas atómicas y subatómicas hasta velocida­
des próximas a la de la luz y se las conduce hasta un blanco 
formado por núcleos atómicos u otras partículas. Del estu­
dio de los fragmentos producidos en los choques pueden 
inferirse propiedades relacionadas con la estructura de la 
materia.
 El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es un acelerador de 
partículas que se ha construido en el complejo científico del 
CERN, cuyo funcionamiento comenzó en septiembre de 2008.
 El LHC, la Estación Espacial Internacional (ISS) y el Reac-
tor Ter onuclear Experi ental Internacional (ITER) son 
los grandes íconos de la física de comienzos del siglo XXI, y 
en su desarrollo intervienen multitud de universidades y la­
boratorios de todo el mundo.
En esta web, encontrarás una amplia información acerca de la física, 
sus campos de interés, logs, diccionarios, etc. 
www.lawebdefisica.com/rama/historia.php
Las relaciones entre ciencia, tecnología, sociedad y medio 
ambiente son complejas y variadas. Puedes encontrar 
información en: 
www.oei.es/cts.htm
Una buena introducción para adentrarse en los 
secretos de la física. 
www.tu.tv/videos/ 
el–universo–mecanico–leccion– 
www.mundofox.com/la/videos/no–lo–sabia/En
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o sus contenidos 
pueden variar.
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 4 4 Unidad 0 onociendo la Física
A lo largo de la historia, el objetivo básico 
de la física, al igual que el de otras ciencias, 
ha sido unificar, es decir, agrupar 
fenó enos se ejantes bajo principios y 
leyes que den explicación a todos ellos.
 La escuela de Atenas es una de las obras más importantes del pintor renacentista Rafael. Se trata de un fresco de 5 m de altura que decora una de las estancias del Vaticano. En él se retrata a los 
filósofos, científicos y matemáticos de la época clásica, como Heráclito, Aristóteles o Hypatia de Alejandría.
Evolución de los 
conceptos y las 
teorías físicas
Ya en la Antigüedad se emitieron teorías unificadoras sobre la 
composición de la materia: Tales de Mileto, en el siglo VI a. C., 
consideraba el agua como la esencia fundamental de la mate­
ria; Heráclito señalaba que era el fuego; Aristóteles suponía 
que eran cinco los elementos constituyentes de la materia: 
aire, agua, tierra, fuego y una quinta esencia, el éter, que confe­
ría espiritualidad a los cuerpos; Pitágoras defendía que el Uni­
verso y sus leyes se regían por unas pocas relaciones numéri­
cas razonablemente sencillas entre números enteros.
A pesar de que la Grecia antigua generó importantes científi­
cos que enunciaron algunas leyes y principios de validez ge­
neral, como Arquí edes de Siracusa, solo a partir del Rena­
cimiento (siglo XVI) puede hablarse de un afán unificador en 
los científicos. Estos intentaban postular leyes más generales 
que explicasen variedades cada vez más amplias de fenóme­
nos naturales.
Los filósofos griegos creían que la naturaleza no estaba gobernada por leyes naturales, 
sino por fuerzas sobrenaturales que dirigían fenómenos físicos, como elmovimiento 
de los astros o las tormentas.
Estas fuerzas sobrenaturales se atribuían a los distintos dioses residentes en el monte 
Olimpo, que poseían poderes específicos sobre diversos aspectos del mundo natural.
Por ejemplo, Zeus controlaba las tormentas y la caída de rayos; Poseidón, los mares y 
sus temporales, etc. 
Las relaciones entre los dioses y los hombres se producían a través de sus actuaciones 
sobre el mundo natural. Cada fenómeno tenía su descripción específica y no se 
buscaban principios universales que explicaran diversos fenómenos al mismo tiempo.
 a física de los dioses
 
 
 
 
 
 
 Principales teorías unificadoras
 a gravitación universal
 Las viejas teorías geocentristas, que ubicaban a la Tierra 
como centro del Universo, dejaron de tener validez y 
dieron paso a las heliocentristas.
 aletas
MASA MASA
TermómetroEje
Agua
Fue nunciada por l inglés Isaac N wton en el siglo XVII. Según 
esta teoría, todos los movimientos de los astros y la caída de los 
cuerpos están gobernados por un solo tipo de fuerza, llamada 
fu rza d grav dad. Si esta desapareciese, la Tierra perdería a 
la Luna y los cuerpos no caerían hacia el centro de la Tierra.
Newton creó un modelo matemático para definir el Sistema 
Solar, del que han podido deducirse innumerables 
consecuencias. Una de ellas fue la predicción y posterior 
identificación de planetas desconocidos. Así se descubrieron 
Neptuno, en 1846, y el planeta enano Plutón, en 1930.
La generalidad de la 
ley de gravitación 
permite su 
aplicación en todo 
el Universo.
En esta web podrás simular los movimientos 
del Sistema Solar, según las distintas teorías 
que trataron de explicarlos. 
www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/celeste/solar/
sistema_solar.htm
En la red
El calor y el movimiento molecular
 asta principios del siglo XIX, se pensaba que el calor era un fluido, 
llamado calórico, contenido en los cuerpos y que estos podían 
intercambiar.
El físico inglés Ja es Prescott Joule, en 1843, calculó el equivalente 
mecánico del calor y demostró que este no es un fluido. El experimento 
de Joule consistía en un dispositivo semejante al de la figura. 
Cuando las masas de los laterales caen libremente, la energía que 
pierden se emplea en mover una serie de paletas que hay en el 
interior del recipiente. Estas ponen en funcionamiento el agua, de 
modo que aumenta su temperatura. El resultado obtenido para esta 
relación fue que 4,18 joule son capaces de aumentar en 1 ºC la 
temperatura de 1 g de agua. 
Puesto que el trabajo era una forma de transferencia de energía y el 
calor estaba directamente relacionado con él, a partir del experi ento 
de Joule se concluye que el calor no es una for a de energía, sino 
una for a de transferir energía. La energía así transferida se 
denomina energía térmica.
 5Física º medio Nuevo Explor@ndo 5 5
 Montaje que relaciona el movimiento 
molecular con el calor.
 ecuerda que 
las páginas webs 
o sus contenidos 
pueden variar.
 
En el espacio se producen espejismos
Este efecto óptico, producido por la desviación que sufre la luz al 
pasar por las cercanías de un campo gravitatorio fuerte, es una 
circunstancia que se predice en la teoría de la relatividad. 
Einstein indicó que la imagen de un objeto muy brillante y 
lejano podría verse multiplicada por otro objeto que se 
interpusiese entre él y la Tierra. 
La gravedad actuaría como una 
lente y produciría cuatro 
imágenes del objeto en 
forma de cruz. 
La primera vez que se 
observó este fenómeno 
fue denominado 
precisamente “cruz de 
Einstein”, en su honor, y fue 
divisada por el telescopio 
espacial ubble, cuya imagen 
más nítida reproducimos aquí.
 as consecuencias de la relatividad
Esta es una teoría con resultados muy sorprendentes, 
que adquieren verdadero sentido en sistemas que se 
desplazan a muy altas velocidades (cercanas a la de 
la luz). Cuando los sistemas se mueven a velocidades 
cercanas a las cotidianas, son difíciles de observar.
La teoría de la relatividad usa como base la idea de 
que la velocidad de la luz es independiente del 
marco de referencia que se use para medirla. 
Mediante la teoría especial de la relatividad, Einstein 
establece que la velocidad de la luz en el vacío 
 c= 3 •108 m/s) es la máxima que se puede alcanzar.
• Las longitudes se acortan a velocidades próximas 
a la de la luz.
• El tiempo transcurre más lentamente cuando se 
viaja a velocidades cercanas a la de la luz. Esto se 
conoce como la dilatación del tiempo.
• La masa es una forma de energía.
 6 6 Unidad 0 onociendo la Física
 ruz de Einstein.
 a teoría electromagnética
Desde el siglo XIX, la teoría electromagnética aceptada fue propuesta por los físicos 
 .C. Oersted y M. Faraday. Ella explica los fenómenos eléctricos y magnéticos como 
aspectos distintos de una sola fuerza, la denominada fuerza electromagnética.
Posteriormente, el físico inglés Ja es Clerk Maxwell propuso una naturaleza elec­
tromagnética para la luz, hecho comprobado por el físico alemán . R. ertz. 
Después, los trabajos de numerosos científicos pusieron de manifiesto las profundas 
relaciones entre la electricidad y el magnetismo. La síntesis de Maxwell unificaba, 
de esta forma, tres campos que hasta el momento se habían considerado indepen­
dientes: la electricidad, el magnetismo y la óptica.
El establecimiento de la teoría electromagnética y el desarrollo de la tecnología 
necesaria para producir y detectar ondas electromagnéticas han favorecido el gran 
avance de las telecomunicaciones.
Unificación espacio-tiempo y masa-energía
En la teoría de la relatividad se abandonan las ideas de espacio y tiempo absolutos, utilizadas 
por Newton en la descripción del movimiento de los cuerpos, y se sustituyen por el llamado 
“continuo espacio­tiempo”. 
Según esta teoría, las masas producen la curvatura de ese espacio­tiempo y se postula, además, 
la igualdad entre las masas inercial y gravitatoria. Entre las predicciones de la teoría de la 
relatividad se encuentra la desviación de la luz por los objetos muy masivos.
El físico alemán . Einstein, probablemente uno de los más importantes del siglo XX, en su 
teoría de la relatividad (especial y general) propone las unificaciones del espacio-tiempo 
y de masa-energía.
 
 
 
 
 
 
 
 Espectro discontinuo de emisión del átomo de hidrógeno.
 1 2 336 57 4 7654
 a dualidad onda-partícula
En 1900, el físico alemán M. Planck estableció la constante de Planck para calcular la energía 
de un fotón a partir de la frecuencia con que es emitido. En 1905, Albert Einstein propuso que 
las ondas electromagnéticas (luz) también pueden comportarse, en determinadas condicio­
nes, como partículas, lo que permite explicar su comportamiento en ciertos fenómenos, como 
el “efecto fotoeléctrico” y el “efecto Compton”. En 1922, el físico francés L. de Broglie propuso 
un comportamiento ondulatorio de las partículas, y estableció una dualidad onda­partícula 
para la luz, hipótesis posteriormente comprobada en fenómenos como la difracción de neutro­
nes o de electrones. 
Todas estas ideas sentaron las bases para el desarrollo de la mecánica cuántica, que suponía 
una unificación de los aspectos corpusculares y ondulatorios de los cuerpos.
 a unificación electromagnetismo- fuerza débil
La fuerza nuclear débil es la responsable de algunas desintegraciones, como la emisión de rayos β 
por los núcleos. A fines de la década de los sesenta, se estableció el mismo origen para esta fuerza 
y el electromagnetismo.
La experiencia histórica permite augurar nuevas unificaciones que reduzcan tanto el número de 
partículas aparentemente elementales como el de fuerzas fundamentales.
La física progresa hacia 
niveles de conocimiento 
más profundos, pero 
descritos por leyes y 
teorías cada vez más 
simples y unificadoras.
 7Física º medio Nuevo Explor@ndo
 La dispersión de la luz al atravesar algunos 
medios, como las gotas de agua, es una 
manifestación de la luz comofenómeno 
ondulatorio.
¿Onda o partícula? os fenómenos 
electromagnéticos se manifiestan 
de ambas formas
Serie Lyman 
ultravioleta
Serie Balmer 
visible
Serie aschen 
infrarrojo
 El efecto fotoeléctrico, 
fundamento de la energía 
solar fotovoltaica, y los 
fenómenos de interacción 
de la radiación con la 
materia, como los 
espectros discontinuos, 
son pruebas de que la luz 
(o la energía que 
transporta) se comporta 
como un corpúsculo.
 
 as ramas actuales 
de la física
Física clásica
Hasta finales del siglo XIX, todos los fenómenos que eran objeto de estudio 
de la física estaban clasificados en secciones cuyos nombres a veces hacían 
referencia a los medios empleados para obtener información, que 
inicialmente eran solo los sentidos: oído, olfato, vista, gusto y tacto. Hoy 
entendemos la física clásica compuesta por cinco grandes bloques. Isaac Newton sentó las bases de la denominada física clásica.
 a mecánica 
Describe el movimiento 
y sus causas.
 a electricidad y el magnetismo
Estudia los fenómenos asociados a fuerzas 
eléctricas y magnéticas.
 a óptica
Estudia los fenómenos 
luminosos.
 a acústica
Estudia el sonido y sus aplicaciones.
 a termodinámica
Estudia la relación entre la materia y el calor.
 8 8 Unidad 0 onociendo la Física
 
 
 
 
 
 
 
Física moderna
Cuando la técnica permitió el acercamiento a lo más pequeño (átomos y partículas 
subatómicas) y a lo más grande (estrellas y galaxias), surgieron nuevas ramas de 
estudio. Durante el siglo XX, se desarrolla la denominada física moderna como una 
muestra de que no se trata de una disciplina cerrada, sino en continua expansión.
Su origen se encuentra en la búsqueda de soluciones a problemas de la época, como 
la emisión de energía del cuerpo negro. Una de las soluciones ofrecida por Max 
Planck, la cuantización de la energía, revolucionó el mundo de la física e hizo que se 
removieran de su sillón todos aquellos que creían que en física ya estaba todo dicho.
Son disciplinas de la física moderna: Max Planck, con su teoría de la 
cuantización de la energía, fue el precursor 
de la física moderna.
 on excepción de la relatividad, todas las 
disciplinas de la física moderna tienen mucho 
que ver con el conocimiento del átomo.
Un criterio actual de 
clasificación de las áreas de 
conocimiento de la física las 
agrupa atendiendo a las 
dimensiones y a la velocidad 
de los objetos que son 
motivo de estudio. 
 9Física º medio Nuevo Explor@ndo
Di ensiones Velocidad
Mecánica clásica Grandes en relación a los átomos y pequeñas en relación a las galaxias. Menores que 
c
10
Mecánica cuántica omprendidas entre el tamaño del núcleo y el tamaño del átomo. Menores que 
c 
10
Mecánica relativista Grandes en relación a los átomos y pequeñas en relación a las galaxias. Entre 
c 
10 
 y c
Mecánica cuántica 
relativista
 omprendidas entre el tamaño del núcleo y el tamaño del átomo. Entre 
c 
10
 y c
Física cosmológica Por encima del tamaño de las galaxias (más de 1020 m). Menores que 
c 
10
Cosmología relativista Por encima del tamaño de las galaxias (más de 1020 m). Entre 
c 
10
y c
* c es la velocidad de la luz en el vacío.
 a mecánica relativista 
Amplía las descripciones de la mecánica clásica en la definición del 
movimiento de los cuerpos.
 a mecánica cuántica 
Describe el comportamiento de los llamados “entes cuánticos”, como 
fotones y partículas subatómicas.
 a termodinámica estadística
Aplica la mecánica cuántica a sistemas con muchas partículas, como los gases.
 a física de partículas
Estudia las partículas más pequeñas que constituyen la materia.
 a electrónica
Estudia el comportamiento del electrón y sus aplicaciones.
 a física del estado sólido
Estudia el comportamiento de la materia en ese estado.
2020 Unidad 0 onociendo la Física
FÍSICA y tecnología
a construcción de máquinas se llevó a cabo, 
inicialmente, para imitar la acción artesanal del 
hombre. Por ejemplo, las máquinas de hilar o tejer 
realizaban movimientos similares a los del hombre 
cuando hacía estas actividades. Otras tenían la 
función de facilitar el movimiento de cargas 
pesadas, como levantar fardos o cortar materiales.
La invención e introducción de la máquina de 
vapor se produjo gracias a un mejor 
conocimiento de las leyes de la termodinámica. 
La máquina de vapor puso al servicio de la 
humanidad la energía del carbón, con lo que 
desplazó al trabajo manual.
En general, los avances tecnológicos son consecuencia de un conocimiento profundo de determinadas ciencias. Por 
ejemplo, la explotación tecnológica de ciertas energías, como la nuclear, ha podido realizarse gracias a un conocimiento 
extenso y profundo de las leyes de la física que afectan al núcleo atómico.
 Primera máquina de vapor, diseñada por James Watt.
 
Un cambio significativo en el afán de la ciencia por imitar las 
manos humanas se produce con la introducción de la 
electricidad y el desarrollo de la electrotecnia y la electrónica. 
Los aparatos electrónicos no guardan semejanza con los 
utilizados en el taller tradicional, ya que las fuerzas que los 
ponen en funcionamiento, las fuerzas eléctricas, no 
pertenecen a la experiencia diaria.
De la observación de su funcionamiento no se deduce cuál 
es su mecanismo pues no se aprecian desplazamientos de 
“algo” por sus conductores y componentes. Tal hecho 
confiere a estos instrumentos un carácter misterioso a los 
ojos de las personas.
Una nueva era
 No se puede deducir a simple vista el funcionamiento de los circuitos electrónicos.
 El uso masivo de la electricidad desde finales del siglo XIX para mover máquinas y, sobre todo, 
el empleo de dispositivos electrónicos en la segunda mitad del siglo XX han vuelto a cambiar 
los métodos de producción en la industria.
Física º medio Nuevo Explor@ndo 2 
 
 
 
 
 
 
Implicaciones entre la física y la tecnología
 a técnica delante de la ciencia
El desarrollo de la técnica ha sido, en muchas ocasiones, condición previa 
para el avance de la física, pues solo el refinamiento en los medios de 
observación ha permitido una profundización en las teorías.
Ejemplos importantes son la invención del telescopio, fundamental para el 
desarrollo de la mecánica celeste y de la física del cosmos, o el descubrimiento 
de los rayos X, que ha facilitado el progreso de la medicina.
 Primera radiografía con rayos X hecha por 
Wilhelm Roentgen, en la que se pueden 
observar los huesos de de la mano de su 
esposa, Anna.
 Durante la década de 1940, los físicos norteamericanos Bardeen, 
Brattain y Shockley, investigando con semiconductores, 
descubrieron el transistor. Debido a la gran importancia de este 
hallazgo, se les concedió en 1956 el Premio Nobel de Física.
 El desarrollo de la mecánica celeste, iniciado por 
científicos como Kepler o Galileo, ha permitido al 
ser humano conquistar el espacio.
 Las relaciones entre la física y la tecnología son complejas y 
profundas, y muchas veces superan a la ficción.
 a ciencia delante de la técnica
Los conoci ientos físicos han sido, otras veces, los 
impulsores del desarrollo tecnológico. La electrónica, que 
inicialmente apareció como una parte de la electricidad, a 
partir de la segunda mitad del siglo XX experimentó un 
gran desarrollo debido a los conocimientos profundos de la 
física del estado sólido.
La invención del transistor y el posterior proceso de 
miniaturización del mismo son el resultado de este 
conocimiento.
La tecnología actual ha hecho realidad lo que era ficción 
hace unos pocos años. Ya es posible construir micromotores 
y microbombas de tamaños inferiores a 1 mm que pueden 
ser introducidos en el interior del cuerpo humano para 
aplicar diferentes tratamientos médicos.
2222 Unidad 0 onociendo la Física
FÍSICA y sociedad
 os físicos en su tiempo
La influencia de los físicos en las diversas sociedades, a través de sus teorías o de sus desarrollos prácticos, ha sido 
notoria en todas las épocas.
ueron muchos los sabiosque en la Antigüedad dejaron 
huella: Platón, Aristóteles, Arquímedes, etc., pero tomemos 
como ejemplo a Ptolo eo, astrónomo, químico, geógrafo y 
matemático. Dominó todos estos campos, aunque su 
principal aport fu su mod lo d l Univ rso. A pesar de ser 
geocentrista, la descripción que hace del Universo y lo que en 
él acontece es de tal precisión que los navegantes estuvieron 
utilizando su cartografía celeste hasta mucho tiempo después 
de conocerse que la Tierra no era el centro del Universo.
En 1543, ya en pleno Renacimiento, se imprimió el libro “De 
revolutionibus orbis caelestium”, de Nicolás Copérnico, que 
establecía un nuevo siste a del undo, con el Sol en el 
centro y los planetas orbitando a su alrededor.
La ruptura que representaba para la ideología medieval la 
sustitución de un cosmos con el hombre como centro por un 
universo homogéneo e infinito, situado alrededor del Sol, hizo 
dudar a Copérnico, quien no publicó su obra para evitar 
problemas con la Iglesia.
Las ideas y teorías científicas no siempre han sido aceptadas 
de buen grado por la sociedad. En 1633, Galileo Galilei fue 
conducido ante el tribunal del Santo Oficio de la Iglesia, 
donde fue obligado a retractarse de sus ideas sobre el 
movimiento terrestre y el sistema heliocéntrico. 
Sin embargo, otros muchos científicos han visto sus méritos 
reconocidos en vida. EI científico inglés Isaac Newton, nacido 
en 1642, fue nombrado a la edad de 26 años profesor de la 
Universidad de Cambridge, y a los 30, miembro de la Royal 
Society, el más alto honor científico de Inglaterra. En 1705, fue 
nombrado caballero “sir Isaac Newton” y llegó a ser una 
persona realmente influyente en la sociedad de su época.
F
 En 1609, Johannes Kepler 
describió matemáticamente la 
forma de las órbitas 
planetarias, y en 1610, Galileo 
Galilei adaptó el primer 
telescopio para fines 
astronómicos, con el que 
realizó minuciosas 
observaciones de la Luna y los 
planetas: todas ellas 
corroboraban el sistema 
heliocéntrico.
 Galileo ante la autoridad eclesiástica.
 
 
 
 
 
 
 
Influencia de la física en la sociedad del siglo XX
En el siglo XVIII se descubrió la electricidad. Su control, durante el siglo XIX, y su desarrollo, durante el siglo XX, junto con 
sus aplicaciones en muchos ámbitos de la vida cotidiana, como el alumbrado y los electrodomésticos, han producido un 
cambio determinante en las costumbres sociales, además de una revolución industrial y económica. 
La n rgía nucl ar es otro referente en cuanto a las 
implicaciones sociales de la física. En 1939, los físicos 
eran capaces de fabricar armas atómicas. La información 
sobre esos temas se convirtió en secreto de Estado en 
los países que la poseían, por lo que se controlaron 
todas las actividades de los científicos. 
La utilización de la bomba nuclear sobre Japón ocasionó una 
catástrofe de imprevisibles consecuencias, así como la 
destrucción total de dos ciudades: iroshima y Nagasaki, que 
tuvo como saldo una devastadora cifra en pérdida de vidas 
humanas. Esto supuso el fin inmediato de la Segunda Guerra 
Mundial.
El desarrollo de las armas nucleares determinó la política de 
alianzas estratégicas. La división del mundo en dos bloques, 
liderados por Estados Unidos y la antigua Unión Soviética, en 
la denominada «Guerra fría», se mantuvo hasta principios de 
la década de los años noventa del siglo XX. En este estado de 
permanente tensión, se tenía la certeza de que una guerra 
nuclear no tendría vencedores y provocaría una catástrofe 
generalizada que se extendería a escala planetaria.
Pero también la energía nuclear se ha empleado con fin s 
pacíficos; por ejemplo, en la producción de n rgía léctrica 
o en aplicacion s médicas, como las radiaciones terapéuticas. 
En la segunda mitad del siglo XX, la electrónica 
ha originado la última revolución. En 1948 se construyó el 
primer transistor, que sustituiría a las lámparas 
electrónicas. Desde entonces, la miniaturización de estos 
dispositivos y su fabricación a gran escala ha supuesto un 
nuevo cambio de las costumbres sociales.
El desarrollo de los computadores y el empleo generalizado 
de la informática está cambiando las relaciones laborales 
clásicas: ya no es necesaria la presencia física de un profesional 
en un determinado lugar, ya que a través de un terminal 
conectado a la internet, el trabajador puede realizar su tarea 
comunicándose con cualquier lugar del mundo, 
transmitiendo y recibiendo información escrita o mensajes 
orales e imágenes. También las comunicaciones digitales vía 
satélite están ampliando, en nuestros días, esta posibilidad.
23Física º medio Nuevo Explor@ndo
FÍSICA y medio ambiente
El progreso, tanto científico como técnico, proporciona indiscutibles ventajas. Sin embargo, también conlleva algunos 
inconvenientes. Por ejemplo, la creciente actividad industrial degrada el entorno en mayor o menor medida. 
uchos de los problemas ambientales están asociados a 
la producción y utilización de la energía y de las materias 
primas. Incluso el uso de fuentes renovables de energía 
plantea inconvenientes. Por ejemplo, los aerogeneradores 
producen ruidos y ocasionan daños a las aves, las centrales 
hidráulicas son responsables de inundaciones de valles, 
etcétera. En general, el desarrollo científico y tecnológico 
no está exento de desventajas. Por todo ello, la sociedad 
moderna va desarrollando una preocupación creciente por 
la conservación del medio ambiente y, en definitiva, por su 
propia supervivencia.
 a contaminación térmica
En todo proceso de transformación energética, una parte 
de la energía se transfiere al ambiente en forma de calor 
mediante la «convección», «conducción» y «radiación». 
Otra parte se libera al espacio.
En las zonas urbanas se realizan combustiones cuyo fin es 
la producción de calor, como sucede en las calefacciones 
de edificios, o la producción de trabajo útil, como en el 
caso de los otores de automóviles. En ambas situaciones 
se libera gran cantidad de energía a la atmósfera. Como 
consecuencia, en el centro de las grandes ciudades se 
registran temperaturas medias entre 2 y 5 °C más elevadas 
que en su periferia.
Las centrales ter oeléctricas son 
otra fuente importante de 
contaminación térmica. Dentro del 
ciclo de funcionamiento de una 
central termoeléctrica, tanto si 
utiliza combustibles fósiles (carbón, 
petróleo o gas) como si es nuclear, 
se encuentra el proceso de 
refrigeración del líquido que extrae 
directamente el calor de la caldera 
o del núcleo del reactor. 
M
2424 Unidad 0 onociendo la Física
Por lo general, en las centrales termoeléctricas se emplea agua 
de ríos próximos o del mar que, después de ser parcialmente 
enfriada en las torres de refrigeración, se devuelve a su cauce 
original pero a una temperatura muy superior. Esto produce un 
aumento significativo de la temperatura en el entorno acuífero 
de la zona.
Efectos del aumento de la temperatura
 Disminución de la solubilidad del oxígeno. Esta puede 
pasar de ser 11,3 mg/ L a 10 °C, o de 7,6 mg/L a 30 °C. Los 
mayores perjudicados son los peces, que encontrarán más 
dificultades para respirar.
 Aceleración del metabolismo de los peces y, por tanto, 
mayor necesidad de oxígeno que, como hemos visto, se 
encuentra en menor cantidad.
 Incremento del desarrollo de bacterias patógenas, como 
las cianobacterias.
 Trastornos en las cadenas alimentarias; a veces, con la 
destrucción del plancton.
 Variación de la solubilidad de diversas sales en el agua, 
con el consiguiente cambio de sus propiedades, lo que 
puede afectar a diversos animales y plantas.
Las torres de refrigeración son estructuras que bajan 
la temperatura del agua utilizada en la central.
 
 
 
 
 
 
 a contaminación lumínica
El aire con vapor de agua y, generalmente, contaminado con 
sustancias químicas, difunde los rayos luminosos, lo que 
origina una luminosidad de fondo. En principio, esta es inocua 
para la salud humana, pero puede influirde forma apreciable 
sobre las costumbres de otras especies al modificar su 
ecosistema.
Otro aspecto negativo de la llamada conta inación lu ínica 
es la necesidad de llevar hasta zonas muy apartadas los 
telescopios e instrumentos, puesto que la observación de 
objetos de luminosidad débil, como estrellas y galaxias, se ve 
gravemente impedida por la existencia de luz difusa.
La necesaria utilización de alumbrado público en poblaciones, así como en instalaciones industriales y comerciales, 
produce la emisión de una gran cantidad de energía luminosa, como puede apreciarse en la imagen.
 a contaminación electromagnética
Muchas ondas electromagnéticas cruzan 
constantemente el espacio. Algunas son de origen 
natural, pero la mayoría se producen artificialmente para 
establecer telecomunicaciones. A pesar de la regulación 
legal del espectro radioeléctrico, las interferencias entre 
las distintas ondas electromagnéticas son cada vez 
mayores debido a la proliferación de aparatos eléctricos y 
electrónicos.
Los cables por los que circula corriente eléctrica 
producen en sus cercanías campos eléctricos y 
magnéticos de alta frecuencia que pueden llegar a ser de 
intensidad apreciable. Las líneas eléctricas de alta tensión 
y los aparatos eléctricos (pantallas de televisión, 
computadores, etcétera) producen campos 
electromagnéticos de baja frecuencia, cuya influencia 
sobre la salud humana no está completamente 
establecida, pero se han dado algunas señales de alarma.
Física º medio Nuevo Explor@ndo 25
Energías alternativas
El progreso científico también desvía parte de sus esfuerzos a 
la búsqueda de nuevas fuentes de energía cuyos efectos no 
sean tan perniciosos como las tradicionales.
Las fuentes de energía alternativas son aquellas que se 
empiezan a utilizar en reemplazo de las tradicionales. 
Fundamentalmente, se engloban en este concepto aquellas 
energías que están clasificadas como renovables o verdes, 
aunque hay quienes incluyen en las energías alternativas a 
todas aquellas que no implican el consumo de combustibles 
fósiles, como carbón, gas y petróleo. En esta última clasificación 
estarían la energía nuclear y la hidroeléctrica.
La gran importancia de este tipo de energía reside en su 
renovabilidad. Es decir, no se agotan o no lo hacen en la misma 
medida que las que dependen de combustibles fósiles.
Energía solar
Quizás deberíamos reconocer al Sol como nuestra única 
fuente de energía, ya que en mayor o menor medida todas 
las demás dependen de sus efectos. Sin embargo, cuando 
hablamos de energía solar nos referimos a su 
aprovechamiento directo como energía térmica o eléctrica, 
mediante su transformación en los paneles solares.
Las c ntral s térmicas solar s utilizan colectores térmicos 
que concentran los rayos del Sol en una zona por la que pasa 
un líquido. Este, al ser calentado, se transforma en vapor, que 
se emplea para mover turbinas y 
transformar la energía cinética en 
eléctrica mediante generadores.
 
El girasol es el símbolo que representa las 
energías renovables por su aprovechamiento 
de la luz del Sol, su utilidad para la obtención 
de biodiésel y su parecido con el stro.
Una propiedad importante de la energía solar es que sus 
pérdidas por transporte se pueden reducir, ya que, como el Sol 
alumbra en todas partes, podemos obtenerla allí donde va a 
ser utilizada. De esta forma, en la actualidad, muchos edificios 
incorporan a su estructura paneles solares que permiten 
calentar agua para calefacción o sanitaria. 
En los paneles fotovoltaicos, la energía de la luz solar se usa 
para liberar electrones y crear una corriente eléctrica a partir del 
efecto fotoeléctrico. Debido a su bajo rendimiento, la mayoría 
de las empresas que se dedican a la fabricación de las placas 
solares siguen investigando para mejorar en este aspecto.
El norte de Chile, entre la región de Arica y Parinacota y 
Coquimbo, es la zona en la que existe uno de los niveles más 
altos del mundo de radiación solar. A pesar de que en todo el 
país este tipo de energía es suficientemente intensa como para 
poder aprovecharla en forma eficiente, ello no ocurre. 
Últimamente, se ha desarrollado en gran medida la 
t cnología fotovoltaica, destinada a diferentes ámbitos, 
como las telecomunicaciones, las retransmisiones de 
televisión o los sistemas de iluminación con paneles 
fotovoltaicos y electrificación rural.
El Programa de Electrificación Rural (PER) ha favorecido que 
organismos públicos y particulares hayan instalado paneles 
para alumbrado y electrificación de viviendas. También se han 
desarrollado soluciones individuales con sistemas 
fotovoltaicos para abastecer de energía eléctrica a viviendas 
rurales, escuelas y postas.
2626 Unidad 0 onociendo la Física
Energía solar en Chile
 El Sol calienta el agua hasta que se produce, vapor que moverá las turbinas para generar 
electricidad.
 
 
 
 
 
 
Energía eólica
La energía eólica es la que se obtiene a partir de la fu rza d l 
vi nto. Desde la Antigüedad ha sido utilizada para mover los 
barcos de vela o, en algunos países, para moler grano en los 
molinos de viento.
Actualmente, representa una de las tecnologías más 
desarrolladas gracias a la instalación de a rog n rador s en 
zonas que, por sus características geográficas, reciben una gran 
cantidad de viento durante casi todo el año. Su 
funcionamiento es como el de cualquier central, pues lo que el 
viento produce es un giro, lo único necesario para que los 
generadores de corriente comiencen a trabajar.
Es un recurso renovable, abundante y limpio que ayudará a 
disminuir las emisiones de gases nocivos que estimulan a la 
generación del efecto invernadero. En la actualidad, solo el 1% 
de la energía mundial es de origen eólico, pero en algunos 
países, como Dinamarca, alcanza el 19% de su producción 
energética. Por ello, se espera un aumento progresivo de su 
uso en muchos países en los que existe una gran preocupación 
por las consecuencias de la emisión de gases contaminantes.
Energía geotérmica
De todas las fuentes de energía alternativas, la geotérmica es la 
única que no tiene dependencia del Sol, ya que procede del 
aprovechamiento del calor interno de la Tierra. Como fuente de 
energía, pu d consid rars inagotabl ; el inconveniente que 
presenta es su irregular abundancia en el planeta.
El aprovechamiento de esta fuente de energía puede ser 
directo, como se hacía en las antiguas termas y en el sistema 
de calefacción de algunas ciudades, o indirecto, cuando se 
transforma en electricidad la energía térmica. Para ello se hace 
descender un líquido hasta zonas que se encuentran a 
temperaturas muy altas y se lo transforma en vapor, el que se 
dirige a turbinas solidarias con generadores eléctricos que 
convierten el giro en corriente eléctrica. El líquido se condensa 
e introduce de nuevo en el circuito.
En 2001 se inauguró en Chile el primer parque eólico: la central 
“Alto Baguales”, en la Región de Aysén, y desde 2007 opera el 
primer parque eólico conectado al Sistema Interconectado 
Central (SIC) en Canela (Región de Coquimbo). 
Estas iniciativas se complementan con varios proyectos que 
forman parte del Programa de Electrificación Rural para 
abastecer a pequeñas localidades eléctricamente aisladas. 
Entre estos proyectos, destaca el de generación de energía 
eólica en la Isla Tac (en el Archipiélago de Chiloé, Región de 
Los Lagos), que funciona desde el año 2000 y ha 
beneficiado a más de 50 familias. Se trata de un sistema 
híbrido eólico­diésel.
Física º medio Nuevo Explor@ndo 27
Comisión Nacional de Energía de Chile: www.cne.cl/
Programa País de Eficiencia Energética: www.ppee.cl/576/propertyvalue- 2369.html
Asociación Chilena de Energía Solar (Acesol): www.acesol.cl/
En
 la
 re
d
 a energía eólica en Chile
El compromiso chileno
En el mes de noviembre de 2009, se crea el Ministerio 
de Energía de Chile. Algunos de sus objetivos son: 
promover las energías renovables no convencionales 
y la eficienciaenergética, el desarrollo sustentable y 
la protección del medio ambiente, además de 
favorecer y fomentar las políticas de 
energización social y rural. 
En paralelo, se pone en marcha la creación 
de la Agencia Chilena de la Eficiencia 
Energética (AC EE), cuya misión principal 
es: “el estudio, evaluación, promoción, 
información, desarrollo y coordinación 
de todo tipo de iniciativas 
relacionadas con la diversificación, 
ahorro y uso eficiente de la energía”.
 Un molino de viento de tres aspas 
gira utilizando la energía cinética 
generada por las corrientes de aire.
 ecuerda que 
las páginas webs 
o sus contenidos 
pueden variar.
 Qué aprenderás? Para qué? Dónde? 
 lanteamiento de problemas y formulación 
de hipótesis en investigaciones científicas.
Aplicar las habilidades de pensamiento científico en el 
planteamiento de problemas y en la formulación de hipótesis 
en investigaciones experimentales.
 áginas 30 y 31, 56 
y 57, 64
Vibraciones, oscilaciones, ondas y 
transmisión de energía. Características de 
las ondas.
Identificar las características de las ondas en el movimiento 
ondulatorio, señalando las partes y magnitudes que las definen.
 áginas 32 a 41
Clasificación de las ondas. Describir una onda atendiendo a las diferentes clasificaciones. áginas 42 a 45
 ropiedades y aplicaciones de las ondas. Explicar las propiedades de las ondas cuando interaccionan 
entre ellas y con su entorno, relacionándolas con sus 
aplicaciones tecnológicas.
 áginas 50 a 55, 58 
y 59
 enú de inicio
Seguramente has visto estas estructuras. ¿Para 
 ué crees ue sirven?, ¿ ué importancia tiene el 
tamaño de las antenas parabólicas?, ¿cómo crees 
 ue se escoge el lugar hacia donde apuntan?
2828 nidad 1 scilaciones y ondas
 scilaciones y 
ONDAS1
1
Unidad
Abrir sesión
Las ondas tienen una importancia vital en nuestra vida cotidiana. El 
sentido de la audición, por ejemplo, capta los sonidos cuando es al­
canzado por las ondas sonoras; el sentido de la vista, en cambio, capta 
la luz, que es una onda electromagnética. En consecuencia, podemos 
apreciar que mucha de la información que nos llega del entorno es 
posible gracias a los movimientos ondulatorios.
A continuación, observa las imágenes y responde las preguntas. 
1. ¿Por qué crees que el agua toma forma de círculos concéntricos 
cuando se le arroja una piedra?
2. ¿Qué relación podrías encontrar entre la figura que se forma en el 
líquido y la ficha de dominó?
Vamos a iniciarnos en el estudio de los movimientos ondulatorios y de 
los fenómenos asociados a ellos para comprender su importancia en 
nuestras vidas.
¿Por qué las fichas de dominó se van 
cayendo una sobre la otra? ¿Qué es lo ue 
se transmite entre una ficha y otra? 
29 ísica 1º medio uevo Explor@ndo 29
 
 
 
 
30 Unidad Oscilaciones y ondas
Inicializando
30
 
eval
uación
e
cont
enido
c
 
habilidad
h
 
 valuación inicial - Pensamiento científico
 Cómo se formula una hipótesis?
Ayuda
Materiales
 Cómo se plantea un problema?
Etapas del método científico
 n problema se plantea estableciendo una 
relación entre las variables.
 na hipótesis se formula anticipando la 
respuesta, en términos de la manipulación de 
las variables presentes en el problema, la que 
debe ser contrastada de forma experimental.
 na variable es una característica, un factor, 
una cualidad o un atributo que se debe 
estudiar, que se puede manipular y que, a 
su vez, permite observar la relación entre las 
causas y los efectos.
– na cuerda flexible o elástica de unos tres 
metros de longitud.
– Palitos de madera o palos de helado.
– Cola fría o silicona.
 . Planteamiento del problema.
2. Formulación de hipótesis.
3. Procedimiento experimental.
4. Obtención de resultados.
5. Interpretación de resultados.
6. Elaboración de conclusiones.
Gran parte de lo que se encuentra a nuestro alrededor parece moverse. Un tipo particu-
lar de movimiento es el ondulatorio, que se propaga cuando se produce una perturba-
ción en un medio físico. La perturbación se caracteriza por la formación de ondas que 
pueden avanzar en todas direcciones, dependiendo del medio y de las condiciones en 
que se propaguen.
A continuación, te invitamos a realizar un diseño experimental que te permitirá compren-
der el comportamiento de las ondas en una cuerda flexible con palitos de helados pega-
dos a ella y posteriormente reconocer el problema y la hipótesis que es resuelta a través 
de la situación experimental. 
Ten presente que tu compromiso es importante para desarrollar las habilidades de pen-
samiento científico.
 rocedimiento experimental
En primer lugar, organicen grupos de trabajo para armar el montaje experimental según las 
indicaciones presentadas en cada paso del procedimiento. A continuación, en un espacio 
abierto y libre de obstáculos, pongan a prueba su diseño experimental para observar qué 
sucede cuando se mueve uno de los palitos de madera. 
1. Peguen los palitos de madera por su parte central y a espacios regulares; por ejemplo, 
cada 4 cm en una cuerda flexible o elástica.
 Modelo que representa la forma como se pegan los palitos de madera a la cuerda elástica o flexible.
2. Amarren un extremo de la cuerda, con los palitos pegados, al respaldo de una silla.
3. Levanten la cuerda elástica y estírenla suavemente, sin que la tensión sea muy grande, y 
unan el otro extremo de la cuerda al respaldo de otra silla.
4. Den un leve empujón a uno de los palitos de uno de los extremos de la cuerda y gene­
ren un movimiento. Observen qué sucede. 
5. Repitan el paso anterior y experimenten generando distintas perturbaciones, unas más 
lentas y varias más rápidas. ¿Qué sucede con el movimiento en cada caso?
6. Realicen el mismo movimiento ondulatorio en la cuerda, pero variando la tensión, más 
tensa o menos tensa. Primero, haciendo el movimiento de vaivén corto y rápido, para 
después hacerlo amplio y lento. Registren el tiempo y vean las diferencias.
 
 
 
1 
1 
Archivos ocultos
Considera el desarrollo de la actividad:
a. ¿Se puede afirmar que la hipótesis es válida a partir del procedimiento experimental o es necesario reformular el 
problema de investigación y/o la hipótesis? (Etapa 1 y 2 del método)
Tensión de la cuerda
Rapidez de propagación 
de la onda
Menor tensión
Mayor tensión
Física º medio Nuevo Explor@ndo 3 
Mi estado
En esta actividad:
 ¿Qué me resultó más fácil? ¿Por qué?
Respecto de plantear un problema y 
formular una hipótesis:
 ¿ uál es su importancia?
 ¿ ómo sabes que el problema 
y la hipótesis están formulados 
correctamente?
 ¿ ómo evalúas tu desempeño?
 lanteamiento del problema
El procedimiento experimental descrito pretende ayudar a resolver un problema. ¿Cuál de 
los siguientes podría ser ese problema de investigación?
Proble a 1
 ¿Qué sucede con la rapidez de la onda que se genera si se da un leve empujón hacia abajo 
al extremo de uno de los palitos de helado pegados a una cuerda más o menos tensa?
Proble a 2
 ¿Cómo afecta al movimiento ondulatorio generado en la cuerda una perturbación o va­
rias perturbaciones sucesivas?
 ¿Qué variables están presentes en el problema?
 Variable dependiente: 
 Variable independiente: 
Formulación de hipótesis
¿Qué hipótesis eliges de acuerdo al problema de investigación?
Hipótesis 1
 Mientras más tensa esté la cuerda con los palitos de helados, mayor será la rapidez de pro­
pagación de la onda generada por la perturbación.
Hipótesis 2
 El número de perturbaciones generadas en la cuerda está directamente relacionado con 
la formación de ondas.
Obtención de resultados 
En la tabla del costado, registra el comportamiento del montaje para estudiar el movimien­
to ondulatorio a partir de la generación de perturbaciones.
Interpretación de resultados 
a. ¿Qué resultados te permiten validar la hipótesis?
b. ¿Qué predicciones puedes realizar sobre el medio de propagación de una 
onda?
Elaboración de conclusiones
a. ¿Aqué conclusiones llegaste sobre el movimiento ondulatorio en una cuerda?
El movimiento ondulatorio y 
vibratorio se inicia a partir de un foco 
emisor que genera una perturbación, la 
que se transmite por un medio, como la 
cuerda flexible, en este caso.
 yuda
Vibraciones y oscilaciones en el entorno
La relación que existe entre nosotros y el medio es posible mantenerla en gran medida gra­
cias al movimiento ondulatorio: la luz del Sol, el ruido de la calle, la información de la radio 
y la televisión, entre otros, llegan a nosotros a través de ondas.
Para entender estos fenómenos es importante hablar de su origen: la vibración, que es uno 
de los movimientos más importantes y repetidos de la naturaleza. Consiste básicamente en 
un ovi iento lineal de ida y vuelta que realizan algunos cuerpos cuando se les saca 
de su posición de equilibrio. Si pudiéramos dibujarlo, describiríamos una línea recta que re­
presentaría el alejamiento debido a la perturbación. Esto sucede, por ejemplo, cuando una 
rama de un árbol azotada por el viento vibra en torno a la posición central, lo que genera el 
 ovi iento vibratorio, o cuando una cuerda de guitarra es pulsada para tener el sonido 
de una nota musical.
Por otra parte, una oscilación es un ovi iento de ida y vuelta de un punto en torno a 
la posición de equilibrio estable, lo que produce el ovi iento oscilatorio, que se carac­
teriza por ser periódico, es decir, se repite en ambas direcciones. Un ejemplo muy claro de 
este movimiento lo podemos ver en los relojes de péndulo. 
Si el ovi iento de vaivén e plea el is o tie po en un sentido que en el otro 
desde su posición de equilibrio, se denomina ovi iento ar ónico si ple. Este permite 
estudiar los fenómenos oscilatorios que ocurren en la naturaleza. 
 uando te columpias, estás en presencia del 
movimiento oscilatorio.
 La punta de la rama del árbol realiza un movimiento vibratorio 
al ser empujada por el viento.
 Al pulsar una cuerda de la guitarra, esta vibra a partir de 
su posición de origen y realiza un movimiento.
1. Identifica en los diferentes ejemplos si se trata de una vibración o de una oscilación.
a. Un edificio de gran altura se mueve de un lado a otro imperceptiblemente.
b. El rebote de una pelota de básquetbol. 
c. El movimiento de una lámpara colgada del techo.
2. Explica mediante un ejemplo el movimiento que lleva asociado tanto la vibración del cuerpo como la 
oscilación de un punto.
Representación de la trayectoria del 
movimiento vibratorio
Trayectoria cuerda
 osición de equilibrio
Trayectoria del árbol
 Mucha de la información que percibimos de 
nuestro entorno se debe a fenómenos ondulatorios 
como la luz o el sonido, por ejemplo.
32 Unidad Oscilaciones y ondas
 c 
cont
enido habilidadeval
uación
 c 
Actividad propuesta
 osición de equilibrio
En la naturaleza existen muchos fenómenos que se repiten periódicamente. Por ejem­
plo, el recorrido de los planetas alrededor del Sol; el movimiento de traslación de la 
Tierra, que da lugar a las estaciones del año; la rotación de la Tierra, que origina el día 
y la noche; las manecillas de un reloj, que van marcando las horas, los minutos y los 
segundos. Todos ellos pueden ser descritos por medio de algunas magnitudes comu­
nes para las vibraciones, oscilaciones, movimiento armónico simple y movimiento on­
dulatorio, como son el período y la frecuencia, que veremos en detalle más adelante.
Revisemos algunos ejemplos de estos fenómenos repetitivos y periódicos a través 
de las siguientes imágenes:
 Las manecillas del reloj completarán una vuelta o un ciclo cuando 
pasen nuevamente por ese punto; en el caso del horario, lo harán en 
un tiempo de 12 horas o en un período de 12 horas .
 La Luna se mueve en torno a la Tierra en un período de 
28 días, y su frecuencia es un ciclo en 28 días.
 Se completa un ciclo cuando el resorte llega a la posición 
inicial del movimiento o la posición de equilibrio.
1. Calcula el período y la frecuencia de un péndulo que completa 3 ciclos cada 12 segundos. 
2. ¿Qué relación puedes establecer entre el valor del período y el de la frecuencia? Analiza las respuestas 
de la pregunta 1 y de la actividad modelada.
Un resorte completa cinco ciclos en 25 segundos. ¿Cuál es su período? ¿Cuál es su frecuencia?
 ara determinar el período, T, debemos saber cuánto tiempo demora en cada ciclo. Si sabemos que 
completa 5 ciclos en 25 segundos, podemos resolver la proporción:
 ciclos
2 segundos
=
1 ciclo
T
T =
2 segundos 1 ciclo
 ciclos
T = s 
 ara calcular la frecuencia, f, del movimiento, necesitamos determinar cuántos ciclos logra comple-
tar en cada segundo. Con la información del enunciado, podemos construir la siguiente proporción:
 
 ciclos
2 segundos
=
f
1 segundo
f =
 ciclos •1 s
2 s
f =
1 ciclo
 s
f = 
11
 
 
ciclo
s
Actividad modelada
 El reloj de arena completará un ciclo o un 
período cuando caiga toda la arena.
Física º medio Nuevo Explor@ndo 33
 
 
1 
1 
Para grabar
Una vibración de un cuerpo es un 
movimiento de ida y vuelta en torno a la 
posición de equilibrio.
Una oscilación es un movimiento de un 
punto en torno a la posición de equilibrio.
Actividad propuesta
 osición de 
equilibrio
1. Comprueba las leyes del movimiento pendular encontradas por Galileo Galilei. ara ello, desarrolla el 
siguiente procedimiento experimental:
• Amarra un objeto en el extremo de una cuerda y cuélgalo por el extremo libre a un soporte, como 
muestra la imagen. Hecho esto, has construido un péndulo.
• La masa del péndulo está en e uilibrio cuando el hilo se encuentra en reposo en posición vertical. 
• Separa la masa a una pe ueña distancia, A, hacia uno de los lados y suéltala. ¿Qué sucede? 
• Observa cómo oscila a ambos lados del punto de e uilibrio, entre A y –A. 
• Registra el tiempo ue se demora en realizar una oscilación completa.
• Acorta la cuerda y realiza el mismo procedimiento anterior para 
ver su oscilación.
• Realiza varios ensayos y procura cambiar la masa de los objetos 
y el tamaño de la cuerda para verificar el tiempo que se demora 
una oscilación.
• Confecciona una tabla de datos con los distintos registros.
2. Interpreta tus resultados considerando las siguientes preguntas:
a. ¿Qué factores están presentes en una oscilación del péndulo?
b. ¿A ué conclusiones has llegado al realizar esta actividad 
experimental?
c. ¿Cuáles crees ue serían las leyes ue descubrió Galileo Galilei?
 Un candelabro que 
cuelga del techo 
oscila de un lado al 
otro con movimiento 
armónico simple.
 Esquema de un péndulo.
Oscilación de un péndulo
Identificación de problemas, hipótesis y diseños 
experimentales
Un domingo de 1581 asistía a misa en la catedral de Pisa el joven Galileo 
Galilei, de tan solo 17 años, cuando observó que la corriente de aire hacía 
que un candelabro que colgaba del techo oscilara en ambos sentidos. En 
su movimiento de vaivén, algunas veces de ángulo pequeño y otras de 
ángulo mayor, observó algo curioso: el tiempo que tardaba el candelabro 
en realizar el movimiento de vaivén, medido a través de las pulsaciones 
de su corazón, era siempre el mismo, independientemente de si el vuelo 
era largo o corto. Sería lógico pensar que un cuerpo colgado debería tar­
dar más en realizar el vuelo más largo. 
Concluida la misa, el joven Galileo corrió a su casa para encontrar la res­
puesta a su problema de investigación, que seguramente estaba rela­
cionado con la búsqueda de las leyes físicas que rigen el movimiento 
pendular. Para ello, desarrolló el diseño experimental que consistió en los 
siguientes pasos: ató diferentes pesas al extremo de cuerdas de distintos 
tamaños y observó que un peso colgado de una cuerda más larga tarda­
ba más en ir y venir que el mismo peso colgado de una cuerda más corta. 
La genialidad de este científico fue dar uso a esta curiosidad: si el tiempo 
empleado en realizar el vaivén es el mismo, un péndulo se puede utilizar 
para medir eltiempo. 
34 Unidad Oscilaciones y ondas
cont
enido
c
 
habilidad
h
 
eval
uación
 
 
e
n
sa
m
ie
n
to
 c
ie
n
tí
fi
co
- Una cuerda delgada de un metro.
- Dos objetos de distintas masas.
- Un soporte.
- ronómetro.
- Una regla.
Materiales
Actividad experimental
–A 0 A
L
 
 El reloj de péndulo basa su funcionamiento en los 
descubrimientos realizados por Galileo.
 El péndulo tarda un día entero en tirar todos los 
cilindros. Esta imagen muestra una imitación del 
péndulo de Foucault. 
Seguramente, has llegado a resultados similares a los que encontró Galileo Galilei. En con­
secuencia, revisa las siguientes observaciones realizadas por él:
 La posición de equilibrio de un péndulo es el punto más bajo en su trayectoria, en donde 
se encuentra estático.
 Cuando colocamos el péndulo a una cierta altura y lo soltamos, este comienza a oscilar.
 El péndulo realiza un ciclo cuando va de un punto a otro y regresa al mismo punto.
 El péndulo completa un período al realizar un ciclo.
 El período de un péndulo no depende del tamaño de la masa ni de la distancia recorrida, 
sino que solo de la longitud de la cuerda.
 El período se puede calcular con la siguiente expresión matemática:
 
 = 2 L
g
π
 donde es el período del péndulo, L es la longitud y g es la aceleración de gravedad 
terrestre.
 El período es constante cuando se mantiene la longitud de la cuerda; por lo tanto, el 
péndulo puede emplearse para medir el tiempo. 
Las conclusiones de Galileo, ¿se parecen a las encontradas en la actividad experimental? 
Si no es así, vuelve a experimentar e interpreta nuevamente tus resultados. Gracias a la 
curiosidad, esfuerzo, dedicación e investigación de Galileo, es que hoy en día conocemos 
los relojes pendulares. 
Casi 300 años después, en 1851, mientras León Foucault observaba un péndulo simple 
que podía oscilar en cualquier plano horizontal, se preguntó: ¿dependerá de la rotación de 
la Tierra el sentido de la oscilación de un péndulo? Probablemente, su hipótesis debe de 
haber sido que el péndulo gira en la misma dirección que el eje de rotación de la Tierra. Si 
nos encontramos mirando la Tierra desde el hemisferio norte, entonces el sentido del movi­
miento del péndulo será contrario a las agujas del reloj. Para comprobarlo, armó el siguien­
te diseño experimental: colgó una masa de 28 kg suspendida de una cuerda de 70 m de 
longitud y bajo este sistema esparció arena para marcar el plano de oscilación del péndulo 
y observó que oscilaba libremente, a la vez que giraba en la misma dirección de las agu­
jas del reloj y recorría una cir­
cunferencia en un lapso de 
24 horas. Entonces, ¿a qué se 
debía su movimiento?
La explicación la encontró 
en el principio de inercia: la 
trayectoria del péndulo no 
cambiaba nunca, ya que no 
se ejercía ninguna fuerza so­
bre el plano de oscilación de 
la masa del péndulo. 
1. Identifica en la lectura de esta página las siguientes etapas de pensamiento científico.
a. ¿Cuál es la hipótesis de Foucault?
b. Explica el procedimiento experimental utilizado por León Foucault para probar la validez de su hipótesis.
c. ¿A ué resultados llegó Foucault al realizar su diseño experimental?
2. ¿Qué diferencias detectas entre las hipótesis y los procedimientos de Galileo Galilei y León Foucault?
Física º medio Nuevo Explor@ndo 35
 
 
1 
1 
Actividad propuesta
Ondas y transmisión de energía 
Supongamos que lanzamos una piedra a un estanque con agua. Cuando la pie­
dra entra en contacto con la superficie, se produce una perturbación. Esta hace 
que las partículas del agua comiencen a moverse hacia arriba y hacia abajo en un 
movimiento oscilatorio, con lo que se forman una serie de círculos concéntricos, 
los que van aumentando de diámetro conforme se alejan del punto donde cayó 
la piedra, llamado foco e isor, hasta llegar al borde. Cada círculo parece estar 
separado del anterior por una misma distancia. Al respecto, ¿qué piensas acerca 
de este movimiento? Es evidente que el agua se está moviendo, pero ¿se aleja 
del lugar en que cayó la piedra? Es cierto que las partículas del agua comienzan 
a moverse hacia arriba y hacia abajo en un movimiento oscilatorio, pero no se 
desplazan. Entonces, ¿qué sucede? Lo que pasa es que las partículas transmiten 
a su entorno el movimiento oscilatorio que se ha originado por la perturbación, 
y en consecuencia, dan lugar a un movimiento ondulatorio.
Un ovi iento ondulatorio es la propagación a través del espacio de un mo­
vimiento oscilatorio producido en un punto, llamado foco emisor de ondas.
Cuando un foco emisor produce una perturbación, esta se propaga con cierta rapidez por 
el medio material que la rodea. Cuando la perturbación llega a las distintas partículas del 
medio, estas comienzan a oscilar.
Al cabo de cierto tiempo, cada una de las partículas del medio se encuentra oscilando tal 
como lo hacía el foco, de forma que si se fotografía el medio material, se verá que las partí­
culas ocupan una posición en el espacio denominada onda.
Una onda es el vehículo de propagación que adoptan en el espacio las partículas del me­
dio sometidas a la perturbación en un momento determinado, pero no transporta materia.
 Al caer una gota o si tiras una piedra en el agua, se 
generan vibraciones que se desplazan en círculos 
concéntricos cada vez más amplios.
 La imagen muestra la representación de una onda que se ha generado a partir de una perturbación.
Avance de la onda
 artículas del 
medio
 osición de 
equilibrio
Valle
Monte
Alejamiento de las 
partículas de la 
posición de equilibrio
Una onda se origina a partir de la propagación en el espacio de una perturbación del me­
dio, ya sea por el cambio en la densidad, la presión, el campo eléctrico o el campo magné­
tico, y se desplaza en todas direcciones transportando energía. 
Los medios en que se transportan las ondas son elásticos, ya que se deforman y se recupe­
ran mediante la vibración. Estos pueden ser: el aire, el agua o los metales.
Actividad propuesta
1. ¿Qué diferencia puedes establecer entre los movimientos vibratorio, oscilatorio y ondulatorio?
2. Según el ejemplo utilizado del estanque de agua, ¿hacia dónde avanza la onda y qué sucede con la 
perturbación generada por la piedra?
3. Describe otras situaciones donde esté presente el movimiento ondulatorio.
4. ¿En qué te fijas para saber que un fenómeno observado es del tipo ondulatorio?
5. Si se sabe que una onda transporta energía, ¿cómo imaginas que sucede esto?
36 Unidad Oscilaciones y ondas
 c 
cont
enido habilidadeval
uación
 c 
Un foco emisor de ondas puede ser 
cualquier perturbación, originada en el 
medio, que provoque un cambio en la 
posición de equilibrio de las partículas.
 mpliando memoria
Transmisión de energía 
En la naturaleza, las partículas nunca se encuentran solas. En 
cualquiera de las formas que se pueda presentar una sustancia, 
ya sea sólida, líquida o gaseosa, cada una de sus partículas está 
rodeada de otras de sus mismas características. 
De este modo, cuando una partícula inicia un movimiento 
oscilatorio, su interacción con las que la rodean hace que les 
transmita el movimiento que está realizando. A su vez, estas 
hacen lo mismo con las de su entorno. Transcurrido un tiempo, 
que depende de cada medio, todas las partículas que rodean 
al punto donde se inició la perturbación o foco emisor estarán 
realizando un movimiento oscilatorio, pero con distinta fase. 
Es decir, no oscilarán todas a la vez, sino que se irán formando 
 ontes y valles de manera alternada, como se observa en la 
representación de la onda de la página anterior.
Es i portante reconocer que lo que se está propagando es la perturbación y no las 
partículas del edio, ya que estas permanecen oscilando en el mismo sitio. Veámoslo 
mediante un ejemplo.
Si lanzamos un trozo de corcho al agua de un estanque y provocamos una perturbación, se 
forman olas en la superficie del agua, que se desplazan en sentido perpendiculara la onda. 
Cuando estas olas alcanzan al corcho, le transmiten un movimiento vertical de vaivén, igual 
al de las partículas de agua, pero el corcho no se desplaza en el sentido del movimiento on­
dulatorio. Esta propagación, que denominamos onda, trans ite energía, ya que es capaz 
de subir y bajar al corcho, pero no puede desplazarse horizontalmente, de modo que no 
transporta ateria. Así, mientras más grande es la onda, más energía transporta.
 Un corcho flota y no se desplaza de acuerdo al 
movimiento oscilatorio del agua. Así, la 
propagación de las ondas transmite energía, pero 
no materia.
 Péndulo de Newton de 
cuatro bolitas.
Actividad experimental
Otro de los péndulos famosos es el denominado péndulo de Newton. Este juego se vende en algunas 
tiendas y consiste en cuatro o cinco bolas de acero colgadas de un soporte metálico.
Al iniciar un movimiento, pendular en este caso, con una de las bolitas de acero de los extremos, com-
probarás que cuando impacta al resto de las bolitas, la energía que lleva se transmite, y el movimiento 
pendular pasa a la bola del extremo contrario.
Se ha producido una transmisión de energía, la última bola ha iniciado un movimiento, pero no hay 
transmisión de materia; todas las bolas permanecen en su sitio. 
1. ara comprobar lo que sucede con el péndulo de Newton puedes recrear este montaje y observar qué 
ocurre cuando impactan dos bolitas sobre el resto.
2. ¿Qué hipótesis formularías respecto del impacto de dos bolitas sobre el resto?
Física º medio Nuevo Explor@ndo 37
 
 
1 
1 
Para grabar
Una onda es el medio de propagación de una 
perturbación, la que genera un movimiento 
oscilatorio que transporta energía, pero no 
materia. Mientras más grande es la onda, más 
energía transporta.
Características de las ondas
 asta ahora hemos estudiado que el origen de una onda es un foco emisor que produce 
una perturbación que genera a su vez un cambio en la posición de equilibrio de un cuer­
po o de una partícula, de manera que la perturbación se propaga en el medio a través del 
movimiento ondulatorio, que transporta la energía de un lugar a otro. Además, todos estos 
movimientos se caracterizan por ser periódicos y repetitivos, lo que hace posible describir 
con precisión el comportamiento común, tanto de las vibraciones de un cuerpo como de 
las oscilaciones de un punto, mediante magnitudes y conceptos como los siguientes: am­
plitud, frecuencia, período, longitud de onda, elongación, monte, valle, fase, posición de 
equilibrio y rapidez de la onda, que detallaremos a continuación.
Pero antes, veamos algunos ejemplos de movimientos ondulatorios:
 Al saltar sobre una cama elástica se genera una perturbación 
en forma de onda que traspasa la energía hacia el joven para 
que dé una voltereta en el aire.
 El galope de los caballos puede ser percibido desde distancias 
lejanas cuando se pone la oreja sobre el suelo, pues la 
perturbación se propaga a través de la Tierra.
 El aleteo periódico del colibrí, a razón de 80 aletazos por segundo, 
le permite mantenerse estático en el aire para alimentarse y, a su 
vez, generar un zumbido que se transmite a su alrededor.
 Los resortes, al ser estirados o comprimidos, generan un 
movimiento ondulatorio que se propaga a través del metal. Por lo 
general, son usados para resistir una fuerza y/o para almacenar 
energía según su aplicación, como en lapiceras, elevadores, 
accesorios eléctricos, paraguas, juguetes, entre otros.
38 Unidad Oscilaciones y ondas
 c 
cont
enido habilidadeval
uación
 c 
La mayor parte de los objetos elásticos 
vibran, y las partículas oscilan cuando 
se les aplica una perturbación. Esto es, 
una vez que se les saca de la posición 
de equilibrio, tienden a regresar a ella 
nuevamente.
 mpliando memoria
 Las ondas van perdiendo parte de su energía 
cuando viajan por un medio material.
 a siguiente gráfica representa un movimiento ondulatorio en el que se indican sus partes. 
Entre estas se pueden distinguir: 
 recuencia ( ): es el número de oscilaciones completas que da una partícula en una unidad 
de tiempo o el número de vibraciones que tiene un cuerpo en una unidad de tiempo. Su 
unidad en el Sistema Internacional es el Hertz (Hz), que corresponde al número de oscila­
ciones o vibraciones por cada segundo. 
1 Hz = 1 s
-1 
=
 
1
s
El período y la frecuencia son magnitudes inversamente proporcionales, de acuerdo con las 
siguientes relaciones:
 =
1
f 
=
1
 
Así, T, que es el período de un movimiento, y se define como el inverso de la frecuencia, y 
 , que es la frecuencia, es el inverso del período. 
Por ejemplo, un cuerpo que vibra a razón de 2 Hz, tiene un período de 0,5 s. Es decir, com­
pleta dos ciclos en un segundo.
Rapidez del movimiento ondulatorio (v): es la rapidez con que se propaga la onda. Se 
expresa como la razón entre la longitud de onda y el período, o la longitud de onda por la 
frecuencia.
v =
 
 
 v = 
Por ejemplo, si un cuerpo vibra con una rapidez de 5 m/s, significa que la longitud de onda 
es de 5 m y el período de 1 s. O bien, si se tiene una onda cuya longitud es 10 m y su fre­
cuencia de vibración es 5 Hz, la rapidez de la onda se obtiene al multiplicar la longitud de 
onda por la frecuencia, es decir, 10 m por 5 Hz, lo que da una rapidez de 50 m/s.
 . ¿Qué características tiene la onda representada en la imagen?
 n la imagen se observan las siguientes características de la onda:
 La línea central es la posición de equilibrio de las partículas sobre la cual vibran.
 Hay tres montes sobre la posición de equilibrio y tres valles bajo la posición de equilibrio.
 La amplitud de la onda está dada por el número de cuadros que hay desde la posición de equilibrio hasta 
la máxima vibración. s decir, tres cuadros.
 La longitud total de la onda equivale a 3 y cada mide nueve cuadros, aproximadamente.
 ctividad modelada
Posición de equilibrio: 
es una línea imaginaria 
que representa el estado 
de equilibrio de las 
partículas en un medio 
cualquiera, a partir del 
cual oscilan.
Valle: es la posición 
más baja que adoptan 
las partículas del medio 
respecto de la posición 
de equilibrio que 
presenta el movimiento 
ondulatorio.
Período (T): es el tiempo que emplea una 
partícula en hacer una oscilación completa. 
También se define como el tiempo en que 
una partícula vuelve a estar en su misma 
posición relativa. Según el SI, se mide en 
segundo. No es observable en la imagen. 
Amplitud (A): es la distancia máxima que pueden 
separarse de su posición de equilibrio las partículas 
que están realizando un movimiento vibratorio. En 
el Sistema Internacional (SI) se mide en metros.
Fase: se dice que dos partículas están en 
fase cuando se encuentran en la misma 
posición relativa. En la imagen, B está 
en fase con B’ y también lo están C y C’; 
pero no están en fase B con C ni B’ con C’, 
aunque tengan la misma elongación.
Cresta o monte: es la posición 
más alta que adoptan las partículas 
del medio respecto de la posición 
de equilibrio que presenta el 
movimiento ondulatorio.
Elongación (x): es la 
distancia que separa a las 
partículas que están vibrando 
de su posición de equilibrio. 
Puede tomar cualquier valor 
entre –A y A, y su valor 
máximo es la amplitud, A. Se 
mide en metros.
Longitud de onda ( ): es la distancia en línea recta que hay entre dos puntos que se 
encuentran en fase. Su unidad de medida en el SI es el metro. También se puede medir 
en kilómetros (103 m), nanómetros (10–9 m) o en cualquier otra unidad de longitud.
Cresta o monte
Amplitud
Elongación
A
B
X
B’ C C’
–A
Valle
Posición de equilibrio
Longitud de onda ( )
La imagen muestra una onda armónica, 
es decir, si la dividimos por la posición de 
equilibrio, es simétrica.
La rapidez de un cuerpo se obtiene a 
partir de: =
s
t
, donde s es la distancia 
recorrida y t el tiempo empleado.
Al igualar estas variables en elmovimiento ondulatorio, se reemplaza s 
por y t por T.
 yuda
 yuda
En general, con respecto al movimiento ondulatorio se cumple que:
 Cuando una onda viaja por un medio disminuye el valor de su amplitud, ya que pierde 
parte de su energía.
 Cuando la onda pasa de un medio a otro de distinta densidad, la longitud de onda y la 
rapidez cambian.
 El único valor que siempre se conserva en un movimiento ondulatorio es la frecuencia, 
dado que depende de la fuente que provoca la perturbación en el medio.
 El tiempo que se demora en dar un rebote 
corresponde al período de oscilación de la pelota.
 La luz visible es una onda que viaja a 
300.000.000 m/s.
 
 
 
 
Física 1º medio Nuevo Explor@ndo 39
Longitud de onda, período, frecuencia y rapidez 
Cualquier movimiento ondulatorio que se realice a través de un medio material se caracteriza 
por los componentes descritos anteriormente. Así, según el medio en que se propague una 
onda, ya sea, agua, aire, una cuerda, un resorte u otro, poseerá características particulares. Su 
estudio permite explicar el comportamiento de las ondas en el agua, el sonido en el aire o en 
las cuerdas, las ondas sísmicas en el suelo, entre otros fenómenos ondulatorios.
Al comparar algunos tipos de ondas en distintos medios se pueden establecer algunas se­
mejanzas, como es el caso de la onda generada por un resorte a través de la compresión y 
elongación que se produce al oscilar en un determinado tiempo.
¿Qué datos se pueden obtener al graficar una onda que es originada por el movimiento de la mano 
sobre una cuerda que tiene un período de 8 s, si cada cuadrito corresponde a m?
Las magnitudes que describen este movimiento ondulatorio son:
La imagen muestra una onda dividida por la mitad. Así se obtuvo la posición de equilibrio, sobre la cual existen 
3 montes y, bajo ella, 4 valles. La distancia desde la posición de equilibrio hasta su elongación máxima, es decir, 
su amplitud, es de 4,5 m. La longitud de onda, que se obtiene al sumar el número de cuadros que forman un 
ciclo, es de 4 m. La frecuencia es el inverso del período, o sea, 1ciclo/8 s, lo que equivale a 0,125 Hz. La rapidez 
de la onda se obtiene al dividir el valor de la longitud de onda (4 m) por el período (8 s), o bien, al multiplicar la 
longitud de onda (4 m) por la frecuencia (0,125 Hz), lo que da en ambos casos 0,5 m/s.
a. ¿Cuál es el valor de la frecuencia, de la amplitud, de la longitud de onda y de la rapidez de la onda en las imágenes B y C?
b. ¿Qué magnitudes en común tienen las ondas representadas en las imágenes A, B y C?
c. Si la secuencia de imágenes A, B y C representa el movimiento de un cordel después de accionarlo con la mano, ¿qué puedes decir de la frecuencia, de la 
amplitud, del período y de la rapidez de la onda?
amplitud = 4,5 m3 montes
posición de equilibrio
4 valles
frecuencia = 0, 25 Hz
período = 8 s
rapidez de la onda= 0,5 m/s
longitud de onda = 4 m
 ctividad modelada
 . En las siguientes imágenes, que representan ejemplos del movimiento ondulatorio, obtén sus magnitudes si el período de B es de 4 s y el de C es 8 s. 
Cada cuadro corresponde a m.
 El movimiento de un resorte es similar al realizado por una onda armónica. Así, la máxima compresión de un resorte genera un monte en 
la onda armónica, y el máximo estiramiento de un resorte da como resultado un valle en la onda armónica.
 Al saltar al vacío con una cuerda elástica sujeta a 
una estructura, el deportista es como un punto que 
oscila hasta llegar a la posición de equilibrio.
 ctividad propuesta
 ctividad propuesta
 
B C
Para analizar un problema relacionado 
con las ondas, se sugiere seguir los 
siguientes pasos:
 . Observar detenidamente la imagen 
que se presenta. 
2. Analizar los datos que se entregan en 
el ejercicio.
3. Relacionar la pregunta que se 
debe responder con la información 
existente.
 yuda
Máxima compresión
Posición de equilibrio
Posición de equilibrio
Máxima elongación
Valle
Monte
 . La siguiente figura muestra el movimiento de un resorte con un peso vertical en torno a su posición de 
equilibrio a medida que pasa el tiempo.
a. ¿Cómo crees que se obtuvo la gráfica del movimiento del resorte?
b. ¿En qué tiempo pasa el resorte por la posición de equilibrio?
c. ¿Cuál es la amplitud máxima?
d. ¿Cuál es el período y cuál es la frecuencia de oscilación del resorte?
2. ¿Cómo representarías una onda que posee una longitud de onda de 5 m y un período de 3 s?
3. ¿Cuál es la rapidez de una onda que tiene una frecuencia de 50 Hz y posee una longitud de onda de 4 m?
4. Si el período de una onda es 2 s, ¿cuál es su frecuencia? 
t (s) 2
4
4 63 5 7 98 0
El
on
ga
ci
ón
 (m
)
40 Unidad 1 Oscilaciones y ondas
 c 
con
tenido habil
idadeva
luación
 c 
Fase
Dos puntos están en fase cuando se encuentran en la misma posición relativa, es decir, las dos 
formas de onda ocurren en el mismo tiempo y en el mismo espacio.
1. ¿Qué puntos de la siguiente gráfica se encuentran en fase y cuáles no?
En la gráfica encontramos que:
• Los puntos ue están en fase son a uellos en los ue se completa una longitud de onda: A y A’, B y B’, C y 
C’, D y D’.
• Los puntos ue no están en fase son a uellos entre los cuales no existe una longitud de onda: A y B, A’ y B’, 
C y D, C’ y D’, A y B’, A’ y C’, C’ y D, A y D’.
2. ¿Qué magnitudes puedes determinar en la gráfica de la onda de la actividad 1, si cada cuadro mide 
5 cm y la frecuencia de vibración es de 2 Hz?
Luego de mirar la gráfica y considerar los datos de la pregunta, se tiene que:
• La longitud de onda es de 20 cm; es decir, la distancia entre A y A’ o B y B’ o C y C’ o D y D’ es de 20 cm. 
• El período de vibración de la onda es 0,5 s. Es decir, el tiempo ue dura la vibración entre A y A’ o B y B’ o C y C’ 
o D y D’ es de 0,5 s.
1. Si un león que empieza a beber de un 
estanque de agua moviendo su lengua con 
una frecuencia de 2 Hz produce olas que 
avanzan a 40 cm/s.
a. ¿Cuál es la longitud de la onda de las olas 
generadas por la lengua del león?
b. ¿Para qué tiempos la onda se encuentra en 
fase? Señala dos puntos al menos.
c. ¿En qué distancias la longitud de la onda se 
encuentran en fase? Señala al menos dos 
datos.
d. Representa la situación dibujando una 
onda y registra los datos obtenidos de los 
puntos anteriores.
Actividad modelada
Para resolver el problema debes atender 
a los datos y las posibles relaciones que 
puedes establecer.
Los datos son:
 Frecuencia: 2 Hz
 Rapidez de la onda: 0
cm
s
Las relaciones que puedes establecer 
son:
 f =
1
T
 T =
1
f
 λ = v T λ =
v
f
 yuda
Actividad propuesta
Física º medio Nuevo Explor@ndo 4 
 
 
1 
1 
Para grabar
Las magnitudes que se pueden medir y 
que caracterizan a las ondas son: amplitud, 
elongación, longitud de onda, período, 
frecuencia y rapidez de la onda.
B
C
D
A
B’
C’
D’
A’
λ
Clasificación de las ondas
Los movimientos ondulatorios que se dan en la naturaleza se pueden clasificar según algu­
nos criterios, tales como: el medio de propagación, la dirección de oscilación de las partí­
culas del medio, la dimensión del frente de ondas y según el sentido de propagación de la 
perturbación, como describiremos a continuación.
Ondas mecánicas
Las ondas mecánicas son clasificadas así porque precisan de un 
 edio aterial para su propagación, ya sea un sólido, un líquido 
o un gas. Esto significa que sin la interacción de las partículas del 
medio no es posible la propagación.
Así, por ejemplo, las ondas sísmicas causantes de los terremotos 
son ondas mecánicas, ya que tienen su origen en movimientos 
que se producen en el interior de la Tierra. Estos movimientos se 
transmiten de partícula en partícula hasta que llegan al exterior, y la 
energía que transportan origina los desastres que en muchas oca­
siones causan grandes pérdidas materiales y de vidas humanas. 
Estas ondas sísmicas también pueden ser generadas de manera ar­