05 Lección El movimiento ondulatorio. Estudio Comprende las características de los movimientos ondulatorios En Presentación de contenidos estudian las partes de una onda y del movimiento ondulatorio. En Ejercicios resuelven problemas de propagación de ondas. En Aplico juegan con el modelo a tocar la última onda. Propagación de ondas. Cuando lanzas una piedra a un lago o a un charco, se forma una perturbación circular que viaja desde el punto que entró la piedra al agua a los extremos. A esta perturbación se le conoce como onda y al movimiento de esta se le conoce como propagación de la onda. A la formación de ondas, se le conoce como tren de ondas, las partes de una onda se establecen de un tren de ondas, y son las siguientes: ESQUEMA DE UNA ONDA TRANSVERSAL λ = longitud de onda Cresta Amplitud Línea de equilibrio Ciclo Valle 71
Línea de equilibrio CRESTA: La parte más alta de la onda. VALLE: La parte más baja de la onda. AMPLITUD: Distancia de la cresta o del valle a la línea de equilibrio. LONGITUD DE ONDA: Distancia entre cresta y cresta o valle y valle. CICLO: Es cuando ocurre una onda completa. FRECUENCIA: El número de ciclos en un segundo. Existen dos tipos de ondas: Transversales: su movimiento es perpendicular a la dirección a la que viaja la onda. Longitudinales: Es cuando el movimiento de la onda tiene la misma dirección que la propagación. Figura 1: Onda longitudinal Compresión Enrarecimiento Las ondas al ser un movimiento, tiene una velocidad de propagación, la cual se calcula mediante la siguiente fórmula: λ F v F λ = velocidad de la onda (cm / seg, m/seg etc) = Longitud de onda (m, cm etc) = frecuencia (ciclos/ segundo, ciclos/ hora etc) 72
Ejercicio Ejercicio 1: Escribe tres cosas que sepas se propagan por medio de movimientos ondulatorios. a) Luz b) Sonido e) Olas del mar f) Los temblores c) Radio y televisión Ejercicio 2: En el siguiente dibujo, coloca las partes de una onda y defínelas. Respuesta: CRESTA: La parte más alta de la onda VALLE: La parte más baja de la onda AMPLITUD: Distancia de la cresta o del valle a la línea de equilibrio. LONGITUD DE ONDA: Distancia entre cresta y cresta o valle y valle. CICLO: Es cuando ocurre una onda completa. FRECUENCIA: El número de ciclos en un segundo. 73
Ejercicio 3: Resuelve los siguientes problemas. a) Determina la velocidad de una onda, cuya longitud de onda es de 12 m y su frecuencia es de 20 ciclos por segundo. Datos Fórmula Sustitución F = λ F =? v= = 20 ciclos/seg = 12 m Resultado 240 m/seg λ F (12 m)(20 ciclos/seg) b) En la fiesta del pueblo se escucha el estallido de un cohete con una frecuencia de 3200 ciclos/seg y una longitud de onda de 0.1035 m. Cuál es la velocidad de propagación de la onda? Datos Fórmula Sustitución F = 3200 ciclos/seg = λ F= 0.1035 m =? v= Resultado 331.2 m/seg λ F (12 m)(20 ciclos/seg) c) Si la velocidad del sonido es de 331 m/s Cuál será la frecuencia de una estación de radio, que su longitud de onda es de 35.4 m? (la fórmula de la λ F. En este ejercicio ya conocemos la velocidad, qué fórmula se usa para determinar la frecuencia?) Datos Fórmula Sustitución 331 m/s λ F F =? = λ F= 35.4 m Despeje Resultado f = 9.35 c/s F= v = λ F F= 331 35.4 74
Aplico Trabajo Individual. Se observan las ondas que se representan en el modelo y juegan con él. Reglas: Trabajo individual. 10 minutos para el armado. Descarga las láminas de armado de la plataforma en línea *Modelo Terminado 75
Contesta El modelo se llama oscilómetro. El modelo se compone de: 7 péndulos de diferente tamaño, a cada uno le corresponde un número (el más chico es el 1, el siguiente el 2, hasta el más grande que es el 7. 1 eje gris que servirá de activador de péndulos. 1 2 3 4 5 6 7 Péndulos Recuerda que cuando se forman varias ondas se le conoce como tren de ondas y que la frecuencia es el número de ciclos en un segundo. Activador de péndulos Cómo se utiliza el modelo? Cuando un péndulo vaya de un extremo a otro, le llamaremos frecuencia. Coloca el modelo frente a ti y sujétalo con tus dos manos, como en la ilustración. Mueve ligeramente hacia uno y otro lado y observa las ondas que se forman y contesta. 76
Mueve ligeramente el oscilómetro y contesta: a) Cuánto segundos dura el tren de ondas? Varía de acuerdo a la intensidad con la que se mueva el modelo. b) Cuál péndulo (qué número) es el que se detiene primero? El uno. c) Cuál es el péndulo que tiene más frecuencias? Será el que vaya y venga más veces. Juguemos con nuestro oscilómetro. Juego 1: Toma tu activador de péndulos y ve moviendo el primer péndulo, luego el segundo, el tercero... y así hasta que pongas a todos en movimiento. No puedes tocar dos péndulos al mismo tiempo; el juego consiste en no dejar parar ningún péndulo. Si se detiene algún péndulo el juego termina. Puedes reunirte con otros compañeros y comenzar al mismo tiempo, si a alguno se le detiene un péndulo queda eliminado y los demás continúan hasta quedar un ganador. Juego 2: Voltea tu oscilómetro de manera que quede frente a tí el péndulo más grande. Toma tu activador de péndulos y ve moviendo el péndulo más grande, luego el siguiente y el siguiente, hasta que pongas a todos en movimiento. Recuerda que si tocas con el activador 2 péndulos al mismo tiempo, pierdes. Lograrás llegar a poner en movimiento al péndulo más chico? 77