PPTCTC003TC32-A16V1 Clase Ondas II: el sonido

Resumen de la clase anterior ONDAS Se clasifican según Poseen Características Naturaleza Mecánicas Electromagnéticas Amplitud Longitud de onda Dirección de oscilación de las partículas Longitudinales Transversales Periodo Rapidez de propagación Frecuencia Sentido de propagación Viajeras Estacionarias Armónicos

Aprendizajes esperados Reconocer el sonido como una onda. Reconocer las características del sonido y su relación con las características de la onda sonora. Reconocer la diferencia entre sonido y ruido. Comprender el efecto Doppler. Reconocer, de forma básica, la anatomía y fisiología del oído. Aplicar los conceptos vistos a la resolución de problemas.

La Física en acción… Por limitaciones técnicas, video solo disponible en presentación en carpeta de clase.

1. El sonido y sus características 2. El efecto Doppler 3. Sonido y ruido 4. Anatomía y fisiología del oído Págs.: 127-130 133-136 Cap. 5

1. El sonido y sus características Pág. 127 Cap. 5 1.1 Definición El sonido es una onda que se propaga por un medio (sólido, líquido o gaseoso) cuyas partículas tienen la capacidad de vibrar (medio elástico). Es una onda mecánica y longitudinal. Todo sonido es producido por un objeto material que vibra. Ejemplo: ¿cómo genera el sonido un diapasón? Las partículas del aire transmiten la vibración El brazo del diapasón vibra El sonido viaja hasta nuestro oído

1. El sonido y sus características 1.2 Espectro sonoro Los sonidos pueden ser clasificados según su frecuencia de la siguiente forma:

1. El sonido y sus características 1.3 Características del sonido Nos permiten diferenciar un sonido de otro. El sonido posee tres características: Volumen o intensidad Tono o altura Timbre Cada una de estas características se relaciona con una característica de la onda sonora.

1. El sonido y sus características 1.3 Características del sonido 1) Volumen o intensidad: Está relacionado con la energía que la onda sonora transporta y, por lo tanto, con la amplitud de la onda. Se mide en una unidad llamada decibel (dB) Intensidad de los sonidos en [dB]

Dos sonidos de igual intensidad, 1. El sonido y sus características 1.3 Características del sonido 2) Tono o altura: Es una característica que está relacionada con la frecuencia de la onda sonora. Las frecuencias bajas (vibraciones lentas) producen sonidos graves. Las frecuencias altas (vibraciones rápidas) producen sonidos agudos. Dos sonidos de igual intensidad, pero de distinto tono.

1. El sonido y sus características 1.3 Características del sonido 3) Timbre: Es una característica del sonido que permite diferenciar entre dos sonidos de igual tono e intensidad, emitidos por dos fuentes sonoras diferentes. Por ejemplo, un violín y una guitarra. En general, los sonidos que escuchamos están compuestos por varias ondas sonoras mezcladas; una cuya frecuencia es la fundamental, más un número de otras ondas cuyas frecuencias corresponden a distintos armónicos. Nosotros percibimos esta mezcla de ondas como una sola, el sonido. El timbre queda determinado por la cantidad e intensidad de los armónicos que tenga un sonido. Sonidos de la misma frecuencia fundamental, pero con diferentes timbres

1. El sonido y sus características 1.3 Características del sonido Por ejemplo, si un violín y una guitarra tocan una nota “La” (la misma frecuencia fundamental para ambos), el cuerpo de cada instrumento vibra produciendo distintos armónicos, que se mezclan con la frecuencia fundamental y generan el timbre característico de la guitarra y del violín. Así, el timbre depende de las características físicas del cuerpo que emite el sonido. Dos sonidos de igual intensidad y tono, pero de distinto timbre.

Recuerda que la intensidad es el volumen del sonido. Ejercicios 1. ¿Con qué característica de una onda sonora está relacionada la MC intensidad de los sonidos que escuchamos? A) Frecuencia B) Amplitud C) Velocidad D) Periodo E) Longitud de onda Recuerda que la intensidad es el volumen del sonido. B Reconocimiento Ejercicio 1 guía Ondas II: el sonido

Ejercicios ¿Cuál(es) de las siguientes modificaciones logra(n) producir un MTP cambio en el timbre de un sonido? Cambiar la frecuencia de la onda sonora. Modificar las características físicas del objeto que emite el sonido. Modificar la amplitud de la onda sonora. A) Solo II B) Solo I y II C) Solo I y III D) Solo II y III E) I, II y III Básicamente, el timbre de un sonido se relaciona con las características físicas del objeto emisor. A Comprensión Ejercicio 14 guía Ondas II: el sonido

1. El sonido y sus características 1.4 Transmisión de ondas de sonido Todas las ondas, no importando su tipo, tienen la capacidad de propagarse por un medio (que les permita el paso), pudiendo incluso trasladarse a otro medio distinto. Esta capacidad de las ondas se denomina “transmisión”. Al transmitirse de un medio a otro diferente, la onda siempre cambia su velocidad y su longitud de onda. Su frecuencia permanece constante.

1. El sonido y sus características 1.4 Transmisión de ondas de sonido En el caso del sonido, la velocidad con la que se propaguen las ondas depende únicamente de las características del medio, siendo independiente de la frecuencia que la onda posea. En general, el sonido viaja más rápido en los medios más densos: vsonido sólidos > vsonido líquidos > vsonido gases En el aire, el sonido viaja más rápido a mayor temperatura. En general, el sonido viaja más rápido en los sólidos. Onda de sonido

Recuerda que la rapidez de una onda se puede calcular como: Ejercicios En una tempestad una persona observa un relámpago y 15 [s] MC después escucha el trueno. Si la rapidez de propagación del sonido en el aire es 340 [m/s], ¿a qué distancia se produjo la descarga eléctrica? A) 15 [m] B) 23 [m] C) 340 [m] D) 2.500 [m] E) 5.100 [m] Recuerda que la rapidez de una onda se puede calcular como: E Aplicación Ejercicio 6 guía Ondas II: el sonido

2. El efecto Doppler 2.1 Definición Cap. 5 Pág. 133 Es el cambio aparente en la frecuencia de un sonido, que un observador percibe cuando existe movimiento entre él y la fuente sonora. Por limitaciones técnicas, video solo disponible en presentación en carpeta de clase.

2. El efecto Doppler 2.2 ¿Por qué se produce? 1. Fuente sonora acercándose: las ondas de sonido se “comprimen”, acercándose entre sí. El observador percibe una frecuencia mayor que la real. Se escucha el tono del sonido más agudo.

2. El efecto Doppler 2.2 ¿Por qué se produce? 2. Fuente sonora alejándose: la distancia entre las ondas de sonido aumenta y se percibe una frecuencia menor. El observador escucha el tono del sonido más grave que el real. La frecuencia aparente percibida por el receptor en el efecto Doppler, se puede calcular mediante la siguiente expresión: Recuerda, en el efecto Doppler percibimos un “cambio aparente” en el tono de un sonido, ya que ¡el tono real del sonido nunca cambió!

Ejercicios 11. Alejandro y Franco corren con la misma rapidez hacia una sirena que genera un MC sonido de frecuencia 340 [Hz]. Si Alejandro se encuentra 20 [m] más atrás de Franco, los sonidos que perciben tienen igual tono. corresponden a ondas de frecuencia mayor a 340 [Hz]. corresponden a ondas de distinta frecuencia. Es (son) correcta(s) A) solo I. D) solo I y II. B) solo II. E) solo I y III. C) solo III. Si las personas perciben el mismo tono, entonces perciben ondas sonoras de la misma frecuencia. Si el receptor se acerca a la fuente sonora, percibe una frecuencia mayor que la real. Cuando existe movimiento entre la fuente de sonido y el receptor, se genera el efecto Doppler. D ASE Si ambos se mueven con la misma rapidez, respecto de la fuente sonora, perciben el mismo tono. Ejercicio 11 guía Ondas II: el sonido

3. Sonido y ruido 3.1 Definición Cap. 5 Pág. 130 El ruido se puede definir como cualquier sonido no deseado, o aquel calificado como desagradable o molesto por quien lo percibe. El ruido puede ser un sonido de alta intensidad, como el sonido de un martillo neumático rompiendo el pavimento de una calle. El ruido puede producir efectos fisiológicos y psicológicos acumulativos, como: daño auditivo, estrés, insomnio, etc. ….aunque también puede ser de baja intensidad, pero que permanezca en el tiempo, como el sonido de una gota que cae, en medio del silencio de la noche.

4. Anatomía y fisiología del oído Un viaje al interior del oído oído Encontrarás una breve descripción de la anatomía y fisiología del oído en la pág. 134 de tu libro de Ciencias Plan Común, Física.

Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común. Pregunta oficial PSU Cuando se escucha el sonido que emite la sirena de una ambulancia en reposo, el tono del sonido que se percibe es diferente al que se oye cuando la ambulancia se aleja. ¿Cuál de las siguientes opciones permite explicar este fenómeno? A) La intensidad del sonido emitido por la sirena alejándose disminuye progresivamente. B) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más lentamente. C) Las ondas sonoras emitidas por la sirena que se aleja se propagan más rápidamente. D) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más juntos. E) Los frentes de onda sonora que emite la sirena alejándose llegan más separados. E Comprensión Fuente : DEMRE - U. DE CHILE, proceso de admisión 2016, módulo común.

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 1 B El sonido Reconocimiento 2 C Comprensión 3 A Aplicación 4 5 ASE 6 E 7 D 8 9 10

Tabla de corrección Ítem Alternativa Unidad temática Habilidad 11 D El sonido ASE 12 E Aplicación 13 A 14 Comprensión 15 C 16 17 B 18 19 20

SONIDO Síntesis de la clase Onda mecánica y longitudinal Producido por Cuerpo material que vibra Puede ser Experimenta Transmisión Efecto Doppler Infrasonido Sonido audible Ultrasonido Lo percibimos mediante Posee 3 características El oído Intensidad o volumen Timbre Tono o altura

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión estudiaremos: Ondas III: la luz

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