1.- Qué es una onda? energía 1.1. Características de una onda: a) Amplitud (A)(m): b) Longitud de onda ( )(m): c) Frecuencia (f)(hz):

Transcripción

1 T9: Luz y sonido. 1.- Qué es una onda?: aparece una onda cuando se produce una perturbación que se propaga mediante un movimiento vibratorio. Las ondas transportan energía sin que exista transporte de materia. La luz y el sonido son ondas Características de una onda: las ondas tienen las siguientes características: a) Amplitud (A)(m): es el valor máximo que alcanza la partícula en la vibración, y se mide desde la línea de equilibrio (0) hasta una cresta (A) o hasta un valle (-A). Se mide en metros. b) Longitud de onda (λ)(m): es la distancia que separa dos puntos en el mismo estado de vibración, y es la distancia que hay entre el 0 y el 1 en el dibujo, o entre dos crestas o dos valles. Se mide en metros. c) Frecuencia (f)(hz): es el número de vibraciones que se producen en un segundo, se mide en hercios (Hz). Su relación con el periodo es: f =!! d) Periodo (T)(s): es el tiempo que tarda una partícula en hacer una oscilación completa. Se mide en segundos. T =!! 2.- Las ondas sonoras: el sonido necesita un medio material (el aire) para propagarse; su velocidad en el aire es de 340 m/s, en el agua es de 1500m/s y en las rocas 5500 m/s. El receptor natural del sonido es el oído. 2.1.Características del sonido: las ondas sonoras se caracterizan por su frecuencia e intensidad, pero además. a) Tono: Es una característica que permite distinguir los sonidos agudos (alta frecuencia) de los graves (baja frecuencia). El oído humano puede percibir sonidos desde 20 a Hz. Por debajo de 20Hz están los infrasonidos (elefantes y ballenas) y por encima de Hz los ultrasonidos, (delfines y perros). b) Intensidad: es la característica del sonido que permite identificarlo como fuerte o débil. Se controla con el volumen. -El umbral de audición es la intensidad mínima que podemos percibir (20Hz). -El umbral de dolor es la intensidad máxima que podemos soportar(20000hz). La intensidad se mide en decibelios (db). c) Timbre: es la característica que permite distinguir sonidos del mismo tono e intensidad producidos por distintos instrumentos., La nota Fa de un piano de la misma nota de un violín. Por el timbre de la voz se puede distinguir a las personas Contaminación sonora: son los sonidos no deseados o ruidos cuya intensidad y frecuencia originan molestias, e incluso daños físicos o psíquicos. Las medidas contra la contaminación sonora pueden ser. a) Activas: actúan contra los emisores de ruido: silenciadores, y prohibir trafico aéreo o rodado en determinadas zonas. b) Pasivas: amortiguan la propagación del ruido: insonorización, mamparas en carreteras. 3. Las ondas de luz: la luz blanca es la que procede del Sol. Cuando la luz blanca atraviesa las gotas de la lluvia, se descompone en los siete colores del arco iris. La descomposición de la luz en las radiaciones que la forman se llama espectro solar. Espectro electromagnético: es el conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas que existen. El espectro solar (visible) es una parte del espectro electromagnético. El efecto de una radiación depende de su energía y la energía depende de su frecuencia, a mayor frecuencia más energía transporta y más daño ocasiona a los seres vivos Los cuerpos y la luz: las fuentes luminosas o emisores primarios emiten luz y son visibles siempre. Pueden ser. a) Naturales: el Sol, las estrellas, las luciérnagas. b) Artificiales: linternas y lámparas. Según la capacidad de absorción de la luz por los cuerpos estos pueden ser: a) Transparentes: dejan pasar la luz que les llega y a través de ellos se pueden ver los objetos. Los vidrios, el aire, el agua. b) Translúcidos: dejan pasar una parte de la luz que les llega y a través de ellos no se ven los objetos con claridad. Vidrio esmerilado, papel vegetal. c) Opacos: no dejan pasar la luz que les llega, y a través de ellos no se pueden ver los objetos. Madera, metal, cerámica, cartón. 3.2.El color de la luz y los cuerpos: a) Color luz: se refiere al color de la luz, y cuando se juntan forman el color blanco. -Colores primarios: rojo, azul, verde. -Colores secundarios: magenta, amarillo, cian. b) Color pigmento: se refiere al color de los objetos, cuando se juntan forman el color negro. -Colores primarios: magenta, amarillo, cian. -Colores secundarios: rojo, azul, verde. 4. Propiedades de las ondas: la luz y el sonido son ondas y tienen las siguientes propiedades Propagación en línea recta: la luz y el sonido son ondas tridimensionales y sus rayos se propagan por el espacio en línea recta. -Sombras y penumbras: aparecen cuando la luz que procede de un foco se encuentra en el camino un obstáculo opaco. -Eclipses :son una consecuencia de la propagación rectilínea de la luz. -Eclipse de Sol: se produce cuando la Luna se pone entre el Sol y la Tierra. -Eclipse de Luna: se produce cuando la Tierra se pone entre el Sol y la Luna Reflexión: una onda se refleja cuando llega a la superficie de separación (plana o cóncava) entre dos medios, choca contra ella y retrocede. -Leyes de la reflexión: 1) El rayo incidente (azul) la normal (línea discontinua) y el rayo reflejado (rojo) están en el mismo plano. 2)El ángulo de incidencia θ! es igual al ángulo de reflexión θ!. -Reflexión del sonido: cuando el sonido se refleja en una pared se produce el eco. El oído humano distingue dos sonidos si están separados 0,1 s, y para distinguir el eco debemos estar separados de la pared más de 17 m, a distancias menores se produce un fenómeno llamado reverberación, donde los sonidos se mezclan. -Reflexión de la luz: la luz se refleja cuando llega a una superficie que separa dos medios y retrocede. Los espejos planos o curvos reflejan la luz y dan una imagen del objeto del que procede la luz. 1

2 Un espejo plano da imágenes iguales al objeto, mientras que un espejo cóncavo o convexo da imágenes diferentes al objeto origen Refracción: cuando una onda pasa de un medio a otro en el que se desplaza a distinta velocidad, se refracta. Como consecuencia de la diferencia de velocidad, en general cambia la dirección θ! del rayo (verde). -Las lentes: son componentes de los instrumentos ópticos. Pueden ser convergentes y divergentes para obtener imágenes de objetos que puede ser mayor o menor que el original. Las lentes convergentes concentran los rayos que le llegan paralelos, en un punto llamado foco. Las lentes divergentes abren los rayos paralelos que le llegan y sus prolongaciones las concentra en un foco. -El ojo y la visión: la luz entra por la pupila, un orificio del iris, más o menos abierto o cerrado dependiendo de la luz que le llega. Luego atraviesa el cristalino que es una lente convergente y se forma la imagen en la retina, situada en el fondo del ojo y actúa como pantalla. En la retina hay células fotosensibles a la luz (conos y bastones) que transforma la luz en impulsos nerviosos que llegan al cerebro por el nervio óptico, siendo el cerebro el que interpreta esas señales en imágenes. Las lentes divergentes se usan para corregir la miopía, ya que la imagen invertida se forma delante de la retina y la lente lo corrige. Las lentes convergentes se usan sirven para corregir la hipermetropía, ya que la imagen invertida se forma detrás de la retina y la lente lo corrige. Como lupas dan lugar a imágenes derechas y mayores. MIOPÍA HIPERMETROPÍA 5. Aplicaciones de la luz y el sonido: 5.1. Aplicaciones de la reflexión del sonido: Ecolocalización, es una técnica basada en la reflexión del sonido que poseen de los delfines y murciélagos para cazar. Ecografías es una técnica que se usa en medicina para ver y comprobar el estado del feto en el útero. Sonar es una técnica que usan en la marina para facilitar la navegación o localizar bancos de peces Aplicaciones de la reflexión de las ondas electromagnéticas, como la luz: mediante la fibra óptica podemos trasmitir señales. Radar es una técnica que se usa para control aéreo o de tráfico. Radar meteorológico es una técnica que permite saber la distancia a la que se encuentra una tormenta. PROBLEMAS DE INTERÉS. Trabajo para subir nota: El alumno buscará en internet las aplicaciones que tienen en la actualidad las propiedades de reflexión y refracción del sonido y de las ondas electromagnéticas. Se hará en documento Word y como máximo 3 páginas que mandarán por correo electrónico al profesor: schm_schm@hotmail.com Se entregará el día del examen. 16/6/

3 3

4 ACTIVIDADES DE EXAMEN: 1.- En un experimento oceanográfico, se colocó a un delfín en un extremo de una gran piscina del parque acuático de 500 m de longitud, y en el otro extremo se colocó un micrófono subacuático que recogía los sonidos del delfín. Se midió el tiempo que tardaba el sonido en llegar al micrófono y era de 3 decimas de segundo. a)calcula la velocidad del sonido en el agua. b)compara (dividiendo una entre otra) esa velocidad con la velocidad del sonido en el aire. Si necesitas algún dato míralo en la teoría. Datos del problema Fórmula que debemos usar Sustituimos datos y obtenemos solución 4

5 2.- Cuando pisaron las luna por primera vez, los astronautas Aldrin y Armstrong, dejaron allí un sistema de espejos que permite medir la distancia Tierra-Luna con bastante exactitud disparando un rayo laser desde la Tierra y captando su reflejo de vuelta. Cuando la Luna está más cerca de la Tierra el rayo laser tarde 2,36 s en hacer el viaje. A qué distancia está la Luna de la Tierra. Si necesitas algún dato búscalo en la parte teórica. Datos del problema Fórmula que debemos usar Sustituimos datos y obtenemos solución 3.- Algunas de las cuatro frases siguientes contiene un error. Coloca (C) si correcta y (NC) si no es correcta y escríbelas correctamente. a) El espectro solar es una parte del espectro a) electromagnético. b) El tono de un sonido puede ser fuerte o débil. b) c)el sonido viaja a mayor velocidad en el aire que en el agua. d)las lentes convergentes se usan para corregir la hipermetropía. e) Coloca en su sitio los siguientes nombres. (1.rayo reflejado) (2.rayo incidente) (3.normal) (4.rayo refractado). c) d) e) Haz un dibujo de cómo estarán los espejos de un periscopio para que podamos ver lo que tenemos delante, si estamos en un submarino. 5