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Diplomado de Educación en Ciencias  

 
 

Proceso

IDEAS PREVIAS

. Elabora una lista de los diferentes sonidos que escuchas durante el día

. Expresa el Movimiento que se requiere para producir un sonido

. Explica como se comunican las ballenas a través del agua

. Indaga en cual medio: suelo, agua o aire se propaga más rápido el sonido

. Menciona los tipos de instrumentos según su forma de producir el sonido: al golpearlos, pulsarlos o soplarlos

VIBRACIONES COMO FUENTES DE SONIDO

¿Qué es el sonido? ¿Cómo se produce? ¿Has observado que sucede al sonar un Timbre, una Campana o las cuerdas de una Guitarra?

Al hacer sonar una campana o cualquier otro objeto, éstos vibran, es decir, se producen vibraciones en forma de ondas, las cuales se consideran perturbaciones que se transmiten a través del aire y llegan hasta al oído que los perciben forme de sonido

El sonio es un movimiento ondulatorio cuyas vibraciones tienen la capacidad de estimular o impresionar nuestro sentido del oído

Cuando se pulsa la cuerda de una Guitarra, aquella vibra, la vibración se transmite mediante ondas y se produce un sonido. También vibra la membrana de los altavoces de un equipo musical, cuando esta en funcionamiento.

Los sonidos se producen entonces, entonces, al hacer vibrar algún cuerpo

Las ondas del sonido son ondas longitudinales, es decir, las vibraciones de una Guitarra, de un altavoz, comprimen el aire alrededor y se produce un aumento de presión sobre el aire de su entorno.

El aire más cercano se comprime mientras deja una zona con aire más expandido: una rarefacción

Las compresiones y las rarefacciones se desplazan desde el punto en que se ha producido la vibración hasta nuestro oído

Por esta razón, se dice que el sonido se transmite mediante una onda longitudinal


MEDIOS DE PROPAGACION

¿El sonido se propaga en cualquier medio? ¿Qué características debe tener el medio para que el sonido se propague? ¿El sonido se propagara en el vacío?

Para que un sonido se escuche es necesario que exista un medio material elástico, el cual puede ser sólido, líquido o gaseoso, capaz de propagarlo en todas direcciones

El medio material elástico mas común es el aire

Los sonidos se propagan en el aire, pero también se pueden oír sonidos dentro del agua.

Como en una tormenta, los rayos y los truenos se producen a la vez, pero nosotros vemos primero la luz del rayo y luego oímos la del trueno.

Si alguna vez has podido escuchar una conversación pegando el oído a una pared, es gracias a que el sonido también se transmite a través de los materiales de construcción

Las ondas del sonido no viajan siempre a la misma velocidad; esta depende del medio en que se desplazan. A través del aire, el sonido se desplaza con una rapidez distinta a aquella con la que se mueve en el agua, o a través de la pared

VARIACIONES DE PRESION EN UNA ONDA DE SONIDO

Cuando se produce un sonido, las partículas cercanas a la fuente de emisión sufren una compresión hacia el exterior, la cual se transmite de capa a capa. Las partículas de la primera capa regresan a su posición inicial de equilibrio, es decir, se dilatan, lo que produce un estado de dilatación o rarefacción, el cual también se propaga de capa en capa, produciendo una serie de deformación

En las zonas de compresión o de alta presión, las partículas se mueven en el mismo sentido en que se propaga el sonido, y en la rarefacción, dilatación o de baja presión, las partículas se mueven en sentido contrario

Estas zonas se propagan a cierta velocidad, produciendo la Velocidad de Propagación del Sonido

Recuerda que en las ondas sonoras se propaga la deformación, no la materia, y lo que avanza por el medio material elástico es la energía

Como las vibraciones sonoras se propagan en la misma dirección en que se emiten, las ondas producidas se denominan longitudinales

El sonido se desplaza a través de gases, líquidos y sólidos, con una rapidez considerablemente diferente

Cerca de la Temperatura ambiente, la rapidez del sonido se desplaza más lentamente en gases, más rápida en líquidos y muchos más rápido en sólidos

Al igual que la velocidad de una onda en una cuerda, la velocidad del sonido depende de las propiedades del medio

El sonido se propaga a través de cualquier material, pero no lo hace en el vacío. Si quitas todo el aire del interior de una caja en la que haya un timbre, no lo escucharas a pesar de que este vibrando

Es probable que en una cadena montañosa, en un garaje amplio o en cualquier espacio cerrado de grandes dimensiones hayas notado que el sonido de tu voz se repite

Este fenómeno se conoce con el nombre de eco y se produce cuando el sonido encuentra un obstáculo, como una pared, donde se refleja y vuelve a nuestros oídos

El sonar, utilizado por las embarcaciones, sirve para conocer la profundidad del suelo marino o para detectar objetos sumergidos.

El aparato envía un sonido a través del agua y cuenta el tiempo que tarda el eco en volver hasta el barco. Cuento mas profundo sea el fondo, mas tiempo tardara el sonar en recoger el eco

Las ecografías que realizan los médicos son necesarias para explorar a sus pacientes. Los ecógrafos envían ultrasonidos sobre la zona que se va a explorar y recogen el eco

Los murciélagos cazan insectos, de los que se alimentan, enviando sonidos que nosotros no podemos oír. El eco que reciben les permite detectar donde esta la presa


INTENSIDAD Y SONORIDAD

La energía con que se produce un sonido determina la amplitud de las ondas sonoras. En la pantalla de un osciloscopio, las ondas de una intensidad elevada tienen una gran altura o amplitud, mientras que las ondas de intensidad baja son de poca altura o amplitud

Para conseguir un sonido fuerte con una Guitarra se han de pulsar las cuerdas fuertemente.

Los sonidos fuertes provienen de vibraciones

La intensidad de los sonidos se mide en una unidad llamada decibelio (dB)

INSTRUMENTOS MUSICALES

Para poder diferenciar el sonido de los distintos instrumentos musicales, es necesario tomar en cuenta el tono y el timbre, que son otras cualidades del sonido.

El tono es la cualidad del sonido que depende de la frecuencia o numero de vibraciones por segundo con que vibre la fuente sonora

Esta cualidad permite diferenciar los sonidos graves de los agudos, por lo que a mayor frecuencia, el sonido será mas agudo

El timbre también es una cualidad del sonido que permite distinguir la fuente emisora que lo produce, es decir, que o quien produce el sonido


SONORIDAD E INSTRUMENTOS MUSICALES

Los oídos son muy sensibles a los sonidos.

Mientras mas fuerte es un sonido se producen mayores vibraciones en el tímpano del oído. Los sonidos muy fuertes, es decir, muy intensos, pueden llegar a alguna otra parte del oído y producir dolor

En una Guitarra las cuerdas finas vibran más de prisa que las gruesas, producen más vibraciones cada segundo y un sonido agudo

Por lo contrario, las cuerdas más gruesas vibran mas despacio, hacen menos vibraciones por segundo y dan un sonido grave

Un sonido agudo es de mayor frecuencia que un sonido grave, también se dice que los sonidos de mayor frecuencia tienen un tono mayor

Desde un punto de vista científico, se puede definir el ruido como un conjunto de sonidos con frecuencias mezcladas al azar, sin ninguna relación entre ellas

En una pieza musical, por el contrario, las frecuencias de los diferentes sonidos están relacionadas matemáticamente. Además, se combinan de modo que se suceden en une forma armónica

Un diapasón produce una onda muy sencilla y uniforme, ya que no tiene armónicos. Una nota musical pura produce una curva perfecta sobre el osciloscopio. Un diapasón origina sonidos de este tipo. Sin embargo, es mas frecuente observar unas pequeñas deformaciones de la onda que se llaman armónicos y causan el timbre de cada sonido

La flauta produce una onda menos pura que el diapasón, puesto que posee pocos armónicos muy regulares

EL OIDO Y LA AUDICIÓN

¿Cómo esta constituido nuestro sentido del oído? ¿Cómo llegan las ondas a nuestro cerebro?

Las ondas sonoras tienen la capacidad de estimular nuestro oído, que es el órgano receptor del aparato auditivo, constituido por los oídos, los nervios auditivos y las arreas del cerebro reservadas para este fin

Los oídos en el ser humano son dos, y están situados a ambos lados de la cabeza; se componen de tres partes, que son: el oído externo, el oído medio y el oído interno, que se encarga de recoger las vibraciones sonoras y las del equilibrio.

El oído externo consta del pabellón auditivo u oreja y del conducto auditivo externo.

El oído medio esta constituido por una membrana, el tímpano, que separa de este del oído externo, y una cadena de huesillos cuyos nombres son martillo, y aunque y estribo.

El oído interno lo forma el laberinto, que se divide en dos partes que son el caracol y los canales semicirculares.

La audición se efectúa cuando las ondas sonoras son captadas por la oreja o pabellón y recorren los conductos auditivo externo hasta el tímpano haciéndolo vibrar. Este las trasmite y amplifica por medio del martillo, el yunque y el estribo que se conectan con la ventana oval, la cual las propaga al oído interno hasta el caracol. Este contiene líquido, donde se convierten en impulsos eléctricos que estimulan el nervio auditivo, encargado de conducirlos hacia el cerebro, que los recibe como sensaciones sonoras.

EL EFECTO DOPPLER

¿Qué es el efecto doppler?, ¿Qué condiciones deben existir para que se produzca este fenómeno?

¿Has observado que al estar en un lugar determinado, el tono del sonido que producen las sirenas de una ambulancia, de los bomberos o el silbato de un tren, varia al acercarse o alejarse?

Si el vehiculo se acerca al receptor, este percibe un mayor numero de ondas por segundo, es, decir la frecuencia aumenta y el sonido se hace mas agudo; pero si se aleja, el numero de ondas recibidas por el receptor sonoro disminuye, por lo que el sonido es mas grave.

De lo anterior se concluye que el receptor percibe un mayor o menor numero de ondas por segundo, esto se debe a que la distancia entre la fuente emisora y el receptor varia; a este fenómeno se le conoce como efecto doppler.

 

EVALUACION

Escribe en el paréntesis el inciso que conteste correctamente cada una de las siguientes preguntas.

( ) Si te piden que lleves a tu escuela un instrumento de percusión ¿Cuál de las siguientes llevarías?

a) Guitarra b) Flauta c) Trombón d) Tambor

( ) Todo lo referente al sonido lo estudia una parte de la física llamada:

a) Acústica b) Óptica c) Mecánica d) Cinética

( ) En cual de los siguientes medios el sonido se propaga con mayor velocidad

a) Aire b) Agua c) Hierro d) Oxigeno

( ) Que sucede con la velocidad d4e propagación del sonido si la temperatura aumenta

a) Disminuye b) Es constante c) Aumenta d) Desaparece

( ) Al presenciar juegos pirotécnicos se observa primero la luz de las explosiones y, a cabo de cierto tiempo, se escucha el sonido característico ¿A que se debe esto?

a) La luz es más visible que el sonido b) El sonido y la luz viajan a la misma velocidad
c) La luz viaja a menor velocidad que el sonido d) El sonido viaja a menor velocidad que la luz

( ) En una Guitarra, las seis cuerdas tienen un grosor diferente que asciende de la primera hasta la sexta. Si una guitarra esta afinada ¿Cuál cuerda tendrá el tono más agudo?

a) Sexta b) Tercera c) Segunda d) Primera

( ) Cualidad del sonido que permite distinguir la fuente emisora del sonido

a) Sonoridad b) Timbre c) Frecuencia d) Tono

( ) Al soplar a través del pico de una botella vacía se escucha un sonido característico. Si le agregas a la botella hasta la mitad de su capacidad y vuelves a repetir la operación, el sonido que se percibe es diferente al anterior. En este caso es más:

a) Fuerte b) Débil c) Agudo d) Grave

( ) Cual de los siguientes sonidos esta fuera de los limites de audibilidad del hombre

a) Aspiradora b) Platica c) Murmullo de Hojas d) Avión en despegue

( ) Si una persona escucha la sirena de los bomberos y el vehiculo se acerca hacia ella ¿Qué sucede con el tono del sonido percibido?

a) Desaparece b) No cambia c) Aumenta d) Disminuye