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INSTITUCION EDUCATIVA OCTAVIO
HARRY-JACQUELINE KENNEDY
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Guía de aprendizaje por núcleos temáticos |
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Docente: |
JORGE MARIO LÓPEZ GONZÁLEZ |
Período: |
3° |
Año: |
2020 |
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Grado: |
11° |
Áreas por Núcleos
Temáticos: |
FÍSICA |
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Objetivos de grado por núcleo
temático: |
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1. Comprender la dinámica y adquirir conocimientos
sobre la materia y las propiedades de la misma, como parte del estudio de los
objetos y las sustancias y los cambios termodinámicos de ellos. |
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Competencias: |
| 1. CONCEPTUAL 2. PROCEDIMENTAL 3. ACTITUDINAL |
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Indicadores de desempeño: |
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1. (CONCEPTUAL) Reconoce las
características del sonido. 2. (PROCEDIMENTAL) Conoce y
aplica ecuaciones que rigen el sonido. 3. (ACTITUDINAL) Comprende la
importancia del cuidado del oído y sus afecciones. |
FECHAS: del 1 al 25 de septiembre.
1. Introducción:
EL SONIDO
Una onda de sonido es una onda longitudinal, esto quiere decir que el movimiento de las partículas se realiza en la misma dirección que el movimiento o propagación de la onda. Las ondas de sonido son ondas de presión, esto quiere decir que unas partículas ejercen presión sobre las otras y así se va propagando el sonido. El sonido se transmite en forma tridimensional y a esto se le llama frente de onda esférico, o sea que las ondas se transportan esféricamente, aunque debemos anotar que esto es ideal, ya que si la densidad del medio cambia con la posición entonces la manera como se desplaza la onda es irregular. El sonido se genera gracias a una perturbación, esto es, cuerdas vocales vibrando al hablar, al golpear un tambor, al tocar una cuerda de guitarra o al soplar una flauta, a este punto donde se genera el sonido se llama fuente. El sonido necesita de un medio para propagarse, sea sólido, líquido o gaseoso, el sonido no se puede transmitir en el vacío.
Velocidad
del sonido
La rapidez de propagación
del sonido está relacionada con variables físicas propias del material como la
densidad, la temperatura, la elasticidad, presión, salinidad, entre otras. En
el caso de medios gaseosos, como el aire, las vibraciones son trasmitidas de un
punto a otro mediante choques entre las partículas que constituyen el gas, de
este modo cuando mayor sea la densidad del gas, mayor será la rapidez de la
onda, pero eso sucede en los gases. En los medios sólidos, son las fuerzas que
unen entres sí las partículas constitutivas del cuerpo las que se encargan de
propagar la perturbación de un punto a otro. Este procedimiento más directo explica
por qué la rapidez del sonido es mayor en los sólidos que en los gases.
La rapidez del sonido varía
muy poco con la temperatura en los sólidos y líquidos, sin embargo en los
gases, aumenta con la temperatura porque se incrementa la probabilidad de los
choques entre las moléculas.
El alcance de una onda de
sonido en un medio, está directamente relacionado con la energía que absorbe y
la rapidez, que específicamente en un sólido, se ve afectada por la densidad y
por la elasticidad.
A nivel molecular un material
con alta elasticidad (rígido) se caracteriza por grandes fuerzas entre sus
moléculas. Esto hace que las partículas vuelvan rápidamente a sus posiciones de
equilibrio y estén dispuestas a iniciar de nuevo un movimiento, lo que les
permite vibrar a altas velocidades. Por lo tanto, el sonido viaja más rápido a
través de medios con mayor elasticidad.
La densidad de un medio
representa la masa por unidad de volumen, entonces, mientras más denso es un
material, mayor será la masa de las moléculas, si se considera un mismo
volumen, lo que implica que el sonido se trasmite más lentamente. Esto se debe
a que las ondas de sonido trasportan energía, que es la responsable de la
vibración de un medio, y se necesita más energía para hacer vibrar las
moléculas grandes que la requerida para hacer vibrar moléculas más pequeñas.
Por esto, el sonido viaja más lento en un objeto más denso, si ambos tienen la
misma propiedad de elasticidad.
Se ha comprobado que para
temperaturas entre 0°C y 35 °C, la rapidez del sonido en el aire varía 0,6 m/s
cada grado centígrado, como a 0°C la velocidad del sonido en el aire es 331m/s,
entonces la expresión que relaciona la velocidad del sonido en el aire con la
temperatura es:
v = 331 m/s + (0,6 m/s)(T*°C-1)
El
tono:
El tono o altura de un
sonido es la característica que se refiere a los sonidos altos o agudos y a los
bajos o graves. Esta cualidad se debe a la frecuencia del sonido, ya que,
cuanto mayor sea la frecuencia, más agudo es el sonido y cuanto menor sea la
frecuencia, más grave es el sonido.
La sensibilidad el oído
humano percibe sonidos entre 20 Hz y 20 000 Hz de frecuencia. Los sonidos de
mayor frecuencia a 20000 Hz, se llaman ultrasonidos y los sonidos de menor
frecuencia a 20 Hz se llaman infrasonido. Algunos animales como el perro
perciben el ultrasonido hasta casi los 50 000 Hz y los murciélagos hasta 100
000 Hz.
Se simboliza con la letra
I, Mayúscula. La intensidad del sonido se relaciona comúnmente con el volumen
del sonido, lo que suele ayudar a diferenciar los sonidos fuertes de los
sonidos débiles. La intensidad del sonido es la energía que transporta una onda
por unidad de tiempo y área, y es proporcional al cuadrado de su amplitud. La
potencia sonora es la energía emitida por el foco o fuente sonora en un segundo
y la intensidad es la potencia transmitida por unidad de superficie. La
intensidad del sonido se mide en vatios por metro cuadrado, (W/m2).
El oído humano puede detectar sonidos con una intensidad tan baja como 10-12W/m2
y tan alta como 1 W/m2, llamado umbral del dolor, arriba de ésta última
todo sonido causa dolor e inclusive daño al oído.
Nivel
de intensidad:
Se simboliza con la letra
griega mayúscula, beta, β. El nivel de intensidad de un sonido está dado por una escala
logarítmica que compara la intensidad de un sonido, I, con la intensidad más
baja que puede detectar el oído humano, llamado umbral de audición. La
expresión de nivel de intensidad es:
Timbre:
El timbre es la cualidad
que nos permite identifica la fuente que emite determinado sonido, por ejemplo,
4 instrumentos, violín, un diapasón, una flauta y gong que emiten la misma
nota, es fácil de diferenciar cuál de ellos es el que sonó. Así mismo, se
identifican las voces, por eso hablamos del timbre de la voz, es la cualidad
que permite diferenciar una voz de otra, aunque digan la misma letra o palabra.
2. Comprensión lectora
1. La
intensidad se relaciona comúnmente con:
a.
El volumen
del sonido.
b.
La energía
del sonido.
c.
La fuerza del
sonido.
d.
Con el daño
que puede causar el sonido.
2. La
frecuencia más baja que puede percibir el ser humano se llama umbral del sonido
y corresponde a:
a.
20 dB.
b.
1020
Hz.
c.
20 000 Hz.
d.
20 Hz.
3. La rapidez
del sonido y la densidad del material en el que se propaga son, normalmente:
a.
Directamente
proporcionales.
b.
Inversamente
proporcionales.
c.
Las mismas.
d.
Cantidad que no
se relacionan.
4. La velocidad
del sonido en el aire a 0°C es:
a.
Muy alta
b.
Baja.
c.
331 m/s
d.
660 m/s.
5. El sonido es
una onda:
a.
Longitudinal.
b.
De presión.
c.
La a y la b
son verdaderas.
d.
Transversal.
3. Actividades de profundización:
Resuelva los siguientes ejercicios mostrando los
procedimientos para hallar su respuesta.
- Calcula la velocidad del sonido en el aire a las
siguientes temperaturas, 5°C, 15°C y 35°C.
- Algunos animales como los perros y los delfines
llegan a percibir ondas de ultrasonido con frecuencias entre 50 000 Hz y
150 000 Hz, respectivamente. Determina la longitud de onda del ultrasonido
que escucha cada animal.
- Una
fuente sonora produce un sonido con una potencia de 70 W. Determina: a) LA
intensidad que se percibe a 5 m de distancia. b) El nivel de intensidad de
ese sonido, teniendo en cuenta que el umbral de audición es 10-12W/m2.
- Halle la velocidad del sonido en el cobre sólido
si su densidad es 8960 Kg/m3.
EL TRABAJO ES REALIZAR UN RESUMEN DE LA GUÍA Y RESOLVER LAS ACTIVIDADES PROPUESTAS, LUEGO DEBES MANDAR EVIDENCIA FOTOGRÁFICA DE ÉSTO AL CORREO: jomalogo2@gmail.com. RECUERDE EN EL ASUNTO DEL CORREO COLOCAR NOMBRE Y APELLIDOS, GUÍA QUE ENVÍA Y EL GRUPO AL QUE PERTENECE.
“El verdadero fracaso surge cuando dejas de perseverar”
Albert Einstein
