LUZ Y SONIDO

¿QUÉ ES UNA ONDA? Una onda es una perturbación periódica que se propaga desde unos puntos del espacio hasta otros transportando energía

Cuando una onda se propaga hay transporte de energía pero no hay transporte de materia. ¡¡Sólo viaja la perturbación!!

VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE UNA ONDA La velocidad de propagación varía mucho de unas ondas a otras. Depende del medio por el que se propaguen. El sonido se propaga a 340 m/s en el aire, a 1480 m/s en el agua y a 5100 m/s en el acero La luz se propaga a 300.000 km/s en el vacío y en el aire

REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN DE ONDAS Cuando una onda que se propaga encuentra un obstáculo cambia de dirección de dos posibles maneras REFLEXIÓN Cuando la onda no puede atravesar el obstáculo, rebota regresando por el mismo medio por el que se propagaba REFRACCIÓN Cuando puede atravesar el obstáculo, penetra en otro medio en el que viaja a diferente velocidad, pero se desvía

EJEMPLOS DE ONDAS

EJEMPLOS DE ONDAS

EJEMPLOS DE ONDAS

ACTIVIDADES 1. Explica como funciona el sónar de un submarino. 2. ¿Qué diferencia exixte entre la reflexión y la refracción. 3. En las tormentas se ve primero el relámpago y se escucha después el trueno. Explícalo. ¿Se puede calcular la distancia de la tormenta?

EL SONIDO

Aprendamos algo sobre el sonido con el siguiente vídeo de 5 minutos

Así pues, el sonido lo produce una vibración … ¡Experimentemos! Así pues, el sonido lo produce una vibración … … y el sonido provoca vibraciones

… y a través de cualquier medio El sonido se propaga a través del aire … … a través del agua… … y a través de cualquier medio

El sonido se propaga por el aire a 340 m/s (unos 1200 km/h) f = 760 Hz l = 0,45 m El sonido se propaga por el aire a 340 m/s (unos 1200 km/h) Y por el acero a 5100 m/s (unos 18000 km/h) Por el agua a 1480 m/s (unos 5300 km/h)

Características del sonido Las propiedades que permiten distinguir un sonido de otro son: Intensidad Tono Timbre Depende de la cantidad de energía que transporta la onda sonora. Guarda relación con la amplitud de la vibración. Depende de la frecuencia del sonido Es lo que permite diferenciar el sonido de diversas voces o instrumentos musicales Es lo que diferencia los sonidos graves (baja frecuencia) y agudos (alta frecuencia) Los cuerpos vibran de manera diferente en función del material del que estén hechos y de su forma Es lo que diferencia los sonidos fuertes y débiles

Para percibir muchos sonidos es necesario amplificarlos. La amplificación consiste en hacer vibrar más cantidad de aire. Veámoslo con el siguiente vídeo de 7 minutos

Ahora os toca a vosotros construir este amplificador

¿Por qué dejan de oírse los sonidos? Conforme nos alejamos del foco la intensidad del sonido disminuye por dos motivos diferentes: Atenuación La energía de la onda se reparte entre un volumen de aire cada vez mayor

¿Por qué dejan de oírse los sonidos? Conforme nos alejamos del foco la intensidad del sonido disminuye por dos motivos diferentes: Amortiguación El sonido se refleja sin amortiguarse creando ecos. Se escucha mal. Se debe a la absorción de energía por el medio por el que se propaga El sonido se amortigua y se extingue rápidamente. Se escucha bien.

Como el sonido es una onda experimentará los fenómenos de reflexión y refracción cuando se encuentra con un obstáculo Reflexión (ECO) Cuando encuentra un obstáculo por el que no puede propagarse, rebota y regresa por el mismo medio Sónar

Como el sonido es una onda experimentará los fenómenos de reflexión y refracción cuando se encuentra con un obstáculo Refracción Cuando encuentra un obstáculo por el que puede propagarse, penetra pero se desvía porque se propaga con diferente velocidad

EL OÍDO El oído transforma las vibraciones del aire en señales nerviosas que interpretamos en nuestro cerebro como sonido 4. La cadena de huesecillos unida al tímpano amplifica la vibración y la conduce hasta la cóclea 1. El oído externo concentra las ondas sonoras en el conducto auditivo 6. El nervio auditivo conduce las señales nerviosas hasta el cerebro, donde las interpretamos como sonidos 2. El conducto auditivo conduce las ondas sonoras hasta el tímpano 5. La cóclea es una estructura donde se encuentran las células nerviosas especializadas que transforman las vibraciones en señales nerviosas 3. El tímpano es una membrana elástica que vibra cuando las ondas sonoras lo alcanzan

Los sonidos con frecuencias menores de 20 Hz se denominan infrasonidos EL OÍDO Los sonidos con frecuencias mayores de 20.000 Hz se denominan ultrasonidos El oído humano sólo puede apreciar sonidos con frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20.000 Hz aproximadamente Los sonidos con frecuencias menores de 20 Hz se denominan infrasonidos

LA LUZ

Naturaleza ondulatoria de la luz Focos luminosos Todos los focos que emiten luz tienen en común la existencia de materia a elevada temperatura Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas que no necesitan ningún medio material para propagarse

Naturaleza ondulatoria de la luz La velocidad a la que se propaga la luz por el vacío o por el aire es de 300.000 km/s El año-luz es la distancia que recorre la luz en un año La estrella Polar está a 434 años luz de la Tierra

Naturaleza ondulatoria de la luz la luz se propaga en línea recta Mientras no encuentre ningún obstáculo en su camino la luz se propaga en línea recta

Espectro de la luz INFRARROJO LUZ VISIBLE ULTRAVIOLETA VIDEO No lo podemos ver con los ojos, pero sí con la cámara del móvil Descomposición de la luz blanca en los diferentes colores del arcoíris PRISMA Es necesario protegerse de la radiación UV para evitar el cáncer de piel Composición de la luz blanca a partir de los diferentes colores del arcoíris DISCO DE NEWTON VIDEO

Formación de sombras y penumbras Al interponer un objeto entre un foco y una pantalla observamos una zona oscura llamada sombra, y en los bordes de la sombra vemos una zona borrosa llamada penumbra que se forma más o menos dependiendo del tamaño del foco, del objeto interpuesto y de las distancias

Formación de sombras y penumbras Eclipse de Sol

REFLEXIÓN REFRACCIÓN ATENUACIÓN AMORTIGUACIÓN La luz sufre, al igual que el sonido y que todas las ondas, los fenómenos de … REFLEXIÓN Nosotros nos vamos a centrar en el estudio de la reflexión y de la refracción REFRACCIÓN ATENUACIÓN AMORTIGUACIÓN

REFLEXIÓN DE LA LUZ VÍDEO Beakman y la reflexión (9 min)

Reflexión especular: espejos REFLEXIÓN DE LA LUZ Reflexión especular: espejos

REFRACCIÓN DE LA LUZ La velocidad de la luz varía al pasar de un medio a otro y, como consecuencia, se desvía de su trayectoria rectilínea. Este proceso es la refracción, y en él se basa la construcción de lentes para gafas, telescopios, cámaras fotográficas, etc. VÍDEO Beakman: Refracción (10 min)

REFRACCIÓN DE LA LUZ Efecto Tyndall: refracción y reflexión total Refracción con un palito, agua y aceite La moneda que aparece

El comportamiento de los cuerpos frente a la luz Transparentes Translúcidos Opacos Dejan pasar la luz y podemos ver con nitidez a través de ellos No dejan pasar la luz y la reflejan en su mayor parte Dejan pasar casi toda la luz, pero la desvían y no podemos ver a través de ellos con nitidez