guia de ondas y sonido.doc

COLEGIO SAN PEDRO NOLASCO VALPARAISO

2009

GUÍA DE EJERCICIOS DE FÍSICA 1º MEDIO

CONTENIDOS: VIBRACIÓN Y SONIDO- ONDAS Y SONIDO – MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE. OBJETIVOS: APLICAR Y DESARROLLAR CONCEPTOS RELACIONADOS A VIBRACIONES –  ONDAS –SONIDO Y MOVIMIENTO ARMONICO SIMPLE.

I. VIBR IBRACIO ACION NES 1. comple completa ta la siguie siguiente nte tabla tabla de fuentes de vibración que hayas observado o percibido con sus respectivos elementos vibrantes. Indica si ellos van acompañados de algún efecto sonoro.

Vibración 1) Pulso ca cardiaco 2) Flauta dulce 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10)

Elemento Vibrante Corazón Aire dentro de una cavidad

CARACTERÍSTICAS DE LOS MOVIMIENTOS VIBRATORIOS :

Una primera característica del movimiento vibratorio es que se trata de un movimiento mas o menos periódico. Esto quiere decir  que se repite de igual forma en el tiempo. Los movimientos periódicos se efectúan en torno a una posición de equilibrio del cuerpo. De acuerdo a lo antes señalado, ¿Cuál es la posición de equilibrio  para cada uno de los siguientes siguientes casos de vibración? A. B. C. D. E. F. G.

Cuerda rda de de gu guitarra rra Reg Regla sobre bre el el ex extre tremo de de una mesa Mas Masa sobre obre un res resorte orte horizontal Mas Masa co colga lgando ndo so sobre bre un un resorte vertical Mas Masa colga lgando ndo sobr sobree el extremo de un péndulo Agua gua den dentr troo de de una una cube cubeta ta Soga Soga grue ruesa atada tada a un extremo

A continuación se incluyen los versos de un poeta español del siglo pasado. Léelos con atención y luego responde las preguntas.

Indicar a los diversos sonidos a los que alude el poeta. En dichos sonidos ¿Cuáles son los elementos vibrantes? ¿Puedes escribir dos estrofas más continuando el tema e incluyendo elementos vibrantes nuevos?

Piensa, analiza y responde: 

II.

Una persona viaja diariamente desde su casa al trabajo y viceversa. ¿es un movimiento vibratorio? Justifica tu respuesta.

SONIDO: Piensa y responde:

Determina si cada proposición es Verdadera o Falsa. Justifica tus respuestas. A.  ______ La intensidad del sonido solo depende de la frecuencia de la vibración  ______ Si se aumenta la amplitud de la vibración que produce un sonido audible, mas intenso es el sonido.  ______ Si se aumenta la tensión de una cuerda de una guitarra, aumenta la frecuencia del sonido emitido.  ______ El movimiento de traslación de la tierra en torno al sol es periódico  ______ Mientras menor es la frecuencia de una vibración, mayor es el período.

Una regla metálica se hace vibrar  sujetándola al borde de una mesa, de modo que su frecuencia es de 50 Hz.  



B.

¿se escucha el sonido? Cuantas vibraciones se  producen en un minuto? Determine el periodo de la vibración

¿Cual es la frecuencia en hertz de un reloj que efectúa 42 golpes en 14 segundos?

C.

D.

Un corazón humano normal efectúa aproximadamente 60 latidos en un minuto, ¿Cual es su frecuencia en hertz? Un sonar demora 4 segundos en recibir el eco de un ultrasonido emitido hacia el fondo marino. ¿qué profundidad hay en ese  punto? (velocidad del sonido en el agua V s=1500 m/s).

E.

H.

Un bloque sujeto a un resorte, oscila (sin fricción) entre los  puntos B y B’ que se muestra en la figura. 



_ λ  __ 



v

De la figura sabemos que en la cuerda la velocidad de propagación de la onda es 

v

=

1,5

m  s

vale

λ 

=

y que la longitud de onda

30cm

. Responda:

¿Cuál es la frecuencia a la cual oscila un punto cualquiera de la cuerda? ¿Qué tiempo tardaría la mano de una persona en realizar una vibración completa?





F.



¿Cuál es en el aire la longitud de onda del sonido más agudo que  puede percibir el oído humano? 



¿Y la del sonido mas grave? Una onda longitudinal, en el aire, con λ  10mm ¿sería un infrasonido, un sonido o un ultrasonido? =

G. Movimiento armónico simple De la figura responda las preguntas: v

v

B’

0

B



¿Cuál es el sentido de la fuerza restauradora que el resorte ejerce en el  bloque? ¿Cuál es el sentido de la aceleración que posee el cuerpo? ¿El movimiento del  bloque es acelerado o retardado? ¿En que punto(s) la magnitud de la fuerza que actúa sobre el bloque es máxima? ¿En que punto(s) la fuerza que actúa sobre el  bloque cambia de dirección?

Actividad final: Para encontrar la “palabra misteriosa” debes completar las palabras que aparecen en el siguiente detalle: a). Alejamiento máximo de una parte del cuerpo que vibra desde su posición de equilibrio.  b). Para medir el volumen sonoro (en plural) c). Aumentar esto hace que el tono de una cuerda de guitarra sea más alto d). Los invidentes perciben a través de la localización por..... e). Los tubos cortos producen notas mas...... que los tubos largos.

¿CUAL ES LA PALABRA MISTERIOSA?

a)  b) c) d) e)