colegiochile2010.files.wordpress.com€¦ · web viewsuponga la cuerda de una guitarra, fija...

Colegio ChileDepartamento de Física-MatemáticaProf. Mario Astorga RiveraPRIMER SEMESTRE 2020

GUÍA N°1 DE FÍSICA UNIDAD CERO1°medio

Nombre Curso°

Fecha

FENÓMENOS ONDULATORIOS


fig. 10

MODOS NORMALES

Suponga la cuerda de una guitarra, fija entre sus extremos. Cuando vibra lo hace formando “globitos o vientres) como se muestra en la figura 10, éstos son los llamados modos normales de vibración o modos naturales de vibración correspondientes también a ciertas frecuencias naturales de vibración o frecuencias de resonancia. Este fenómeno se conoce como ondas estacionarias y se producen en la cuerda porque se superponen ondas que viajan en direcciones opuestas, cuando llegan a los extremos de la cuerda se devuelven (se reflejan).La frecuencia más baja de resonancia ocurre cuando se forma 1 sólo globito y se llama frecuencia fundamental o primer armónico. En el ámbito de la música, la frecuencia fundamental puede ser la nota Do, Re, Mi, etc. Cuando se forman en la cuerda dos globitos, la frecuencia correspondiente se llama 2do armónico produciendo la misma nota musical a una escala más alta (una octava) que la del 1er armónico y su valor es el doble del valor de la fundamental. El tercer armónico corresponde a la frecuencia que es igual a tres veces el valor de la frecuencia fundamental formándose tres globitos en la cuerda y así sucesivamente.Los puentes o edificios también tienen modos normales de vibración y cuando las ondas telúricas de los terremotos son iguales a las frecuencias naturales de estos modos normales de vibración, estas construcciones pueden derrumbarse.


Solución


Solución

El fenómeno de resonancia se produce cuando un agente externo actúa con una frecuencia igual a una de las frecuencias naturales del cuerpo o sistema.


Medio Velocidad

Aire (20°C) 343 m/sAgua (25°C) 1593 m/s

Hierro y acero (20°C) 5130 m/s

Fenómenos que ocurren en el sonido

El sonido por ser una onda se puede reflejar, refractar, difractar y además cumple con el principio de superposición o interferencia.

Existen dos fenómenos derivados de la reflexión; la reverberación y el eco.

La reverberación: en las salas de gran tamaño, la reflexión del sonido que se produce puede mezclarse con el sonido emitido, creando confusión. A éste fenómeno se le llama reverberación. consiste en una ligera prolongación del sonido una vez que se ha extinguido el original, debido a las ondas reflejadas. Esta se puede percibir en recintos con mucho espacio como en las iglesias. En los teatros se aminora este fenómeno usando materiales de absorción como las cortinas de terciopelo, así se reduce el rebote de las ondas sonora muchas columnas o paredes.

El eco también se debe a la reflexión, el sonido original se ha extinguido, pero aún devuelve sonido en forma de reflejada.

Interferencia: la superposición de ondas se conoce como interferencia. Si coincide en un punto o región del espacio un monte de una onda con un monte de otra o un valle de una con un valle de otra se produce una interferencia constructiva y en el caso de ondas sonoras el resultado es una onda de mayor amplitud con mayor intensidad (de mayor volumen). Por el contrario, un monte de una con un valle de otra, o viceversa, producen una interferencia destructiva en el caso de ondas sonoras se generan zonas donde no se escucha sonido alguno, donde la onda resultante no tiene amplitud (amplitud cero).


Efecto Doppler: ocurre, por ejemplo, cuando una ambulancia se acerca rápidamente hacia nosotros tocando la sirena, entonces percibimos que el tono del sonido se aprecia más agudo, mientras que cuando se aleja, se percibe más grave. En otras palabras, cuando la fuente sonora se acerca a un observador o viceversa o ambos se acercan, sucede un aumento en la frecuencia del sonido y cuando se alejan, ya sea la fuente sonora, el observador o ambos, se produce una disminución en la frecuencia del sonido.Resumiendo, un aumento de frecuencia implica un tono más agudo y una disminución de frecuencia un tono más grave.

La absorción es la parte de energía incidente que se disipa al contacto con un material y que afecta a la propagación del sonido.Cuando una onda sonora alcanza una superficie, la mayor parte de su energía es reflejada, pero un porcentaje de ésta es absorbido por el nuevo medio. Todos los medios absorben un porcentaje del sonido que propagan. Por ejemplo, el corcho, la tela de terciopelo, plumavit entre otros son materiales que absorben mejor el sonido.

RESPONDA LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

1) Respecto del sonido, se puede afirmar que:I. No se propaga en el vacíoII. Su velocidad en el aire es menor que su velocidad en el aceroIII. Su velocidad en el agua es mayor que su velocidad en el aire

Es (son) verdadera (s):A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo I y IIID) I, II y III

2) Con respecto a las ondas sonoras se afirma queA) Es una onda electromagnéticaB) Viaja más rápido en el aireC) Es una onda transversalD) Es una onda mecánica

3) El sonido se origina porA) La máxima elongación de una partículaB) La vibración de un cuerpo o medio materialC) El proceso de fusión nuclearD) Energía electromagnética

4) Cuando una onda sonora pasa de un medio a otro diferente, se produce el fenómeno de A) ReflexiónB) RefracciónC) Difracción

https://es.wikipedia.org/wiki/Sonido

https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_(f%C3%ADsica)

https://es.wikipedia.org/wiki/Propagaci%C3%B3n_del_sonido


D) Interferencia

5) Dos personas conversan a través de una gruesa pared de 3 metros de altura interpuesta entre ellos. Este hecho puede ser mejor explicado por el fenómeno deA) DifracciónB) RefracciónC) ReflexiónD) Absorción

6) Respecto del sonido, cuál de las siguientes afirmaciones es FalsaA) El sonido se refleja en superficies sólidasB) Los sonidos se transmiten en medios sólidosC) El sonido se refracta al cambiar de medioD) El sonido se propaga en el vacío a 340 m/s

7) Los sonidos se propagan en el aire con velocidadA) Mayor cuanto más agudoB) Mayor cuanto más graveC) Igual para cualquier frecuenciaD) Mayor en la frecuencia audible

8) En una onda el valor de la velocidad depende de: I. La longitud de ondaII. El material por el que se propagaIII. El número de ciclos por segundo (frecuencia)

Es o son verdadera (s)A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo IIID) Todas

9) Dos ondas A y B se propagan en el mismo medio, como indica la figura. Se afirma que A tiene mayor______________________ que B. El espacio en blanco se puede completar con:

I. Longitud de ondaII. frecuenciaIII. velocidad de propagación

A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo IIID) Sólo II y III


10) Tres estudiantes Pedro, Juan y Diego discuten acerca de la rapidez con que se propagan los diferentes sonidos en un mismo medio: Pedro dice que los sonidos más agudos se propagan más rápidos que los graves. Juan dice que todos los sonidos se propagan con igual rapidez y Diego plantea que los sonidos de mayor intensidad se propagan más rápidos que los débiles. ¿Quién(es) tiene(n) la razón?A) PedroB) JuanC) DiegoD) Pedro y Diego

11) ¿Con qué cualidad del sonido está relacionada la amplitud de onda?A) AlturaB) DuraciónC) IntensidadD) Timbre

12) A menor número de vibraciones por segundo, es decir, a menor frecuencia de onda, el sonido, es másA) AgudoB) FuerteC) GraveD) Débil

13) En las salas de gran tamaño, la reflexión del sonido que se produce puede mezclarse con el sonido emitido, creando confusión. A éste fenómeno se le llama reverberación. ¿qué se podría utilizar para reducir la reverberación en las paredes de una sala grande?A) Paneles cerámicosB) Paneles de aluminioC) Láminas de vidrioD) Cortinas de terciopelo

14) A continuación, se presenta un esquema en que una onda sonora, producida por una guitarra eléctrica, incide en un muro de una habitación. ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta con respecto al muro de la habitación?

A) Solo refleja el sonidoB) Solo absorbe el sonidoC) Solo refracta el sonidoD) Refleja, absorbe y refracta el sonido


15) Cuando escuchas un concierto, puedes distinguir el sonido de la flauta debido principalmente a su:A) IntensidadB) Tono C) TimbreD) Frecuencia

16) Un famoso cantante era capaz de quebrar una copa de cristal fino emitiendo un cierto sonido frente a ella. El fenómeno que produce esto es:A) Interferencia constructivaB) El efecto de un sonido de muy alta frecuenciaC) El efecto de un sonido de muy alta amplitudD) La resonancia

17) Entre dos habitaciones contiguas se desea poner una pared que en su interior posea un material aislante del sonido. ¿Con qué se podría rellenar la pared para que se pueda aislar con mejor resultado el sonido entre ambas habitaciones?A) AireB) MaderaC) CorchoD) Aluminio

18) Considere las siguientes afirmaciones

I. Se originan en vibraciones a alta frecuenciaII. No son perceptibles por el oído humanoIII. Sus longitudes de onda son iguales que los sonidos audibles por los humanos

¿Cuál(es) de las siguientes afirmaciones corresponde(n) a la descripción de un infrasonido?A) solo IB) solo IIC) solo IIID) I, II y III

19) Cuando una fuente de sonido se mueve hacia un observador, la frecuencia detectada por el observador respecto de la emitida por la fuente es:MayorMenor IgualMenor o igual


20) El esquema que se presenta a continuación, muestra los gráficos de los sonidos, A y B. Con respecto al esquema y considerando que la escala de ambos gráficos es la misma, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA?

A) Los sonidos presentan la misma intensidadB) El sonido A se percibiría más agudoC) Ambos poseen distinta frecuenciaD) Ambos se percibirían con el mismo tono

21) La velocidad de las ondas en una cuerda vibrante es 200 m/s. ¿Cuál es la longitud de la cuerda cuando su frecuencia fundamental es 50 Hz?A)1mB)2mC) 3mD)4m

colegiochile2010.files.wordpress.com€¦ · web viewsuponga la cuerda de una guitarra, fija...

Documents