taller fisica liliana ballesteros

RESPUESTAS TALLER PARTE 1

2. INTENSIDAD : Es la característica del sonido por la cual el oído distingue sonidos fuertes y sonidos débiles.

a) Intensidad física : Esta relacionada con la cantidad de energía que transporta la onda sonora, en la unidad de tiempo, a través de la unidad de superficie, tomada perpendicularmente a la dirección en que se propaga.

b) Intensidad auditiva: Corresponde a la sensación percibida por nuestro oído, depende de la intensidad física y de otros factores característicos de nuestro aparato auditivo.

TONO : Es la característica del sonido por la cual el oído de una persona distingue sonidos graves y agudos. El tono esta relacionado con la frecuencia del sonido, cuando mayor es la frecuencia mas agudo es el sonido y si la frecuencia es baja, el tono es grave.

TIMBRE : Si dos objetos diferentes emiten simultáneamente sonidos del mismo tono e intensidad podemos diferenciar el sonido producido por cada uno. Físicamente el timbre de un sonido depende de la forma de las ondas presente en cada uno.

3. Cuando se ve el relámpago se cuenta segundo a segundo hasta que suena el trueno, cada 3 segundos equivalen a 1 Km, depende de cuanto de esa es la distancia en donde se encuentra la tormenta.

Si se hace con la formula, simplemente tomamos los segundos, lo multiplicamos por la velocidad según la temperatura del aire y nos da la distancia de la tormenta.

5. v = 331, 7 m/s

t = 0.1 s

x = ?

x = 331,7 * 0.1 = 33,17 mts

7. - Una de los niveles de contaminación del sonido en el colegio y la mas importante es cuando se sale a descanso, ya que todos hablamos demasiado duro y al mismo tiempo.

- Otra sería con las profesoras de primaria que creen que los niños van a entender mas si se les grita.

10. La ecografía, es un sistema que se utiliza para ver el colon y de mas organos que se encuentran dentro del cuerpo humano y que ayuda a ver detalladamente gracias al ultrasonido que es con lo que funciona.

La ecografía es la tecnología que se ocupa en el funcionamiento de un ultrasonido. Un profesional de la salud, capacitados para llevar a cabo los procedimientos a través de la energía sonora para visualizar anatómicos, funcionales y patológicos de datos se designa como un diagnóstico médico sonographer, coloquialmente conocido como tecnología de ultrasonido.

12. Las ondas se clasifican según distintos criterios como:

a) el tipo de perturbación

b) la dirección de vibración

c) el sentido de propagación

a)Naturaleza de la perturbación:

Las ondas mecánicas: son perturbaciones materiales o mecánicas como un golpe, una ruptura o una vibración. Su característica principal es que para propagarse necesitan de un medio material que puede ser un sólido, un liquido o un gas
Ejemplo: una onda sísmica necesita un medio sólido (tierra) para propagarse. El sonido también se propaga, pero su medio normal es el gaseoso (aire)

Ondas electromagnéticas: las perturbaciones son de origen eléctrico y magnético. Las antenas emisoras de radio y televisión son de este tipo. La principal característica de este tipo de onda es que se propagan en el vacío, pero también lo pueden hacer en un medio material.

Ejemplo: la luz visible (en la foto), los rayos X y microondas.

b)Dirección de la vibración:

Las ondas transversales: las partículas se mueven ciclicamente de arriba a abajo. La dirección en que vibran las moléculas del medio material por el que se propaga es perpendicular a la dirección en que se propaga la onda.
Ejemplo: ondas superficiales en el agua, cuerda de guitarra.

Ondas longitudinales: Estas hacen vibrar a las moléculas del medio en la misma dirección en que se propagan . Ejemplo: sonido emitido por platillos de una batería. Estas perturbaciones hacen que las moleculas de aire oscilen en la misma dirección en que se propaga el sónido.

c) Sentido de propagación:

Ondas viajeras: la onda se propaga partiendo de una fuente y recorre grandes distancias. Ejemplo una onda de radio.

Ondas estacionarias: se forman cuando una onda viajera se refleja invertida respecto de la onda incidente, en un extremo de un medio dado. En este caso ambas ondas se superponen, originando una onda que pareciera estar fija. Ejemplo: una cuerda de guitarra, flautas, el flameo de una bandera.

Las ondas estacionarias no se propagan libremente sino que están confinadas en una región del espacio.

8. b. 337 m/s

9. c. 1.020 m

10. c. 360 m

11. b. 170 s^-1

12. a. 322.82 s^-1

13. D

14. E

15. C

16. A

17. E

18. A

19. D

20. E

21. B

22. D

23. A

24. C

25. E

26. D

27. C

28. A

29. E

30. D

31. B

32. B

33. d. 8m

34. b. 4m/s

35. a. distancia entre dos nodos consecutivos

36. c. 4v

37. e. Polarización

38. d. V/2

39. c. Difracción

40. b. La onda cambia de medio

Respuestas pagina 114

4. t = ? x = 1.5 Km; x = 1500 m

a) v = 331, 7 m/s

v = x / t ; t = x/v

t = 1500 m / 331,7 m/s

t = 4,5 s

b) v = 340 m/s

t = x/v

t = 1500 m / 340 m/s

t = 4, 41 s

c) v = 1400 m/s

t = x/v

t = 1500 m / 1400 m/s

t = 1.07 s

5) t = 4,5 s ; v = 331,7 m/s ; x = ?

x = v/t x = (331,7 m/s)/(4,5s)

x = 1492,65 m ó 1,4926 Km

6) Agua t = 15ºC ; v = 1450 m/s

Aire t = 15ºC ; v = 340 m/s

t = 4,2s

x = vt

Barco 1 Barco 2

x = (1450m/s)(4,2s) x = (340m/s)(4,2s)

x = 6090 m x = 1428 m

7) l = ? ; fr = 18000 vib/s ; v = 340 m/s ; T = 15ºC

l = v/fr

l = (340m/s)/(18000 vib/s)

l = 0,018 m / vib

8) l = 3.8 x 10^{-7 m ; fr = ? ; v = 340 m/s}

fr = v/l

fr = (340m/s)/(3,8 x 10^{-7 m)}

fr = 89,47 x 10^-7 s

9) l = 17 m ; fr = ? ; v = 340 m/s

fr = v/l

fr = (340m/s)/(17 m)

fr = 20 s

10) v = 36km/h ; t = 3 s ; x = ?

x = v.t

x = (36km/h)*(3 s)

x = 108 km

11) v = 340 m/s ; t = 0.2 s ; x = ?

x = v.t

x = (340 m/s)*(0.2 s)

x = 5 m

1) El sonido o mejor dicho las ondas sonoras son ondas mecánicas elásticas longitudinales u ondas de comprensión.

2) Reflexión : Cuando la onda sonora choca contra un obstáculo, la onda cambia de dirección de propagación.

Refracción : Cuando la onda sonora cambia de medio de propagación se produce una variación en la velocidad de propagación.

Difracción : Cuando la onda sonora bordea un obstáculo o pasa a través de una abertura se produce un cambio en la curvatura de la onda.

Principio de Interferencia : Cuando en un punto en el espacio se encuentran dos o más ondas sonoras, en dicho punto la amplitud de la onda es igual a la suma algebraica de las amplitudes de las ondas incidentes.

3) L = 68 m ; t = 0.21 s ; v = 1450 m/s ; x = ?

v = x / t x = v*t x = 1450 m/s * 0.21 s x = 304.5 m

Respuestas Pag 116

1. a) Reflexión

b) Difracción

c) Refracción

d) Inferencia

2. a) No se puede polarizar porque las vibraciones de ondas transversales (que forman un ángulo recto con respecto a la dirección de propagación), mientras que el sonido se propaga por un fluido elástico en forma de una onda sonora longitudinal (el aire se comprime y descomprime por desplazamientos en la dirección de propagación).

b) Si la pared se encuentra a menos de 17 m puede que el eco suene un poco distorsionado y no se entienda.

3. Porque tiene una especie de radar, emiten sonidos y con sus grandes orejas escuchan las interferencias.

4. La Acústica estudia los fenómenos vinculados con una propagación adecuada, fiel y funcional del sonido en un recinto, ya sea una sala de concierto o un estudio de grabación. Esto involucra también el problema para aislar la acústica.

Las habitaciones o salas dedicadas a una aplicación determinada (por ejemplo para la grabación de música, para conferencias o para conciertos) deben tener cualidades
acústicas adecuadas para dicha aplicación. Por cualidades acústicas de un recinto entendemos una serie de propiedades relacionadas con el comportamiento del sonido en el recinto, entre las cuales se encuentran las reflexiones tempranas, la reverberación, la existencia o no de ecos y resonancias, la cobertura sonora de las fuentes, etc.

6. a) por que el sonido choca con paredes, objetos y desvía el sonido, de esa forma hay cosas que pueden ser captadas aunque no estemos cerca, ejemplo : un disparo.

7. Si se produce variación en la frecuencia, ya que como el tambor es cerrado el sonido golpea varias veces las paredes del tambor y se hace mas significativa la frecuencia.

8. Si, porque según el tono será la resonancia, o sea la variación de la frecuencia, a mayor tono, mayor será la frecuencia .

9. Si, gracias a la densidad del agua el sonido se apaga o al menos merma su sonido.

10. Si, en el agua los sonidos son mas pesados, en ocasiones suena distorsionado y siempre su tono será mas bajo que si esta por fuera de la piscina.

11. Cada integrante tiene un tono, un timbre y una intensidad diferente que al acoplarse suena bien, mas no es posible identificar de quien es la voz que esta sonando ya que se confunden y forman una armonía en las voces.

Respuestas pag 121

1. En el habla humana, fono es cada uno de los segmentos de características acústicas particulares en que podemos dividir la secuencia sonora. Cada fono viene caracterizado por un espectro de frecuencias características y un tiempo de emisión característico. En el análisis del habla se usa el análisis espectrográfico que permite descomponer las ondas sonoras el habla en superposición de ondas más simples de frecuencias fijas. Los fonos similares entre sí se representan por signos alfabéticos entre corchetes.

2. Una onda sonora es una onda longitudinal perceptible como sonido. Si se propaga en un medio elástico y continuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica o cuasiperiódica.

Y no es mecánica porque para ser mecánica debe viajar en medios materiales y tener propiedades elásticas.

3. Porque las ondas del sonido son mas rápidas que el mismo sonido, entonces las vibraciones se sienten primero en la tierra que en el aire.

4. Porque cuando se guardan las cosas al vació, el sonido por ejemplo queda ahí, bajito hasta que alguien destape el frasco y todo el sonido pueda salir.

5. Por que nos estamos alejando del foco del sonido, entonces este se va haciendo mas débil.

6. El ecógrafo es el aparato medico utilizado para determinar las imágenes de distintos órganos o tejidos corporales, Funciona cuando el haz de sonido atraviesa la interfase entre tejidos de diferentes densidades, parte de esa energía es reflejada y parte es transmitida. Las ondas reflejadas son detectadas por la sonda o transductor, que proporciona una imagen del objeto explorado.

El primero en hacer un modelo similar fue Laennec con el estetoscopio el primero capaz de ampliar la acción y los sentidos del médico

7. – Porque la intensidad auditiva se hace cada vez mayor según la intensidad física del motor y sus características.

- El fenómeno que en el se presenta es el del principio de interferencia, que es cuando en un punto en el espacio se encuentran dos o mas ondas sonoras, en dicho punto la amplitud de la onda es igual a la suma algebraica de las amplitudes de las ondas incidentes.

Respuestas pag 122

1. La música es un sonido con notas bajas y acordes, que producen una melodía agradable al oído y no lo lastima; en cambio el ruido es brusco y el oído no lo soporta por mucho tiempo, a esto se le llama contaminación sonora.

2. Diferencia en los tonos de la escala musical

3. a) La escala musical es una determinada elección de sonidos o notas musicales, ordenados por tonos o alturas crecientes o decrecientes, dentro de una octava.

La escala natural es cuando la frecuencia de las notas dentro de la octava son proporcionales a 24, 27, 30, 32, 36, 40, 45 y 48

b) En el intervalo musical de dos sonidos las frecuencias guardan entre si la proporción 2:1. Depende de cuantas notas tenga tu escala. Si tiene 7 notas (ejemplo: diatónica mayor), tiene también 7 intervalos (tono, tono, semitono, tono, tono, tono, semitono). Una pentatónica tiene cinco intervalos (tono, tono, 3a menor, tono, 3a menor).
Aunque la definición de intervalo se refiere a la cantidad de semitonos que hay entre dos notas que se tocan una tras otra. Un intervalo de octava, tiene 12 semitonos; un intervalo de 3a menor tiene 3 semitonos; una 3a mayor tiene 4 semitonos. Puedes hacer intervalos muy largos, de 15va o 18va, que ya son intervalos de más de una octava.

c) La siguiente tabla muestra las relaciones entre las frecuencias de todas las notas de la escala y la frecuencia fijada para la primera nota de la escala.

4. La frecuencia también se triplica

5. La frecuencia se aumenta dos veces

6. Aumenta tres veces

7. a) Triplicar la tensión

8. m = 0.24 g/cm ; L = 64 cm = 0.64 m ; T = 40N ; n = 1 ; f₁ = ? ; m = ?

m = m / L m = (0.24 g/cm)/(0.64m) m = 0.00375 g m = 3.75 x 10^{-3 g}

f₁ = ((n)/2L)(Ö T/ m)

f₁ = ((1)/2*0.64m)(Ö 40N / 3.75 * 10^{-3 g)}

f₁ = ((1)/1.28m) (Ö10666.6 g)

f₁ = (0.78125 m)(103.27 g)

f₁ = 80.67 s^-1

9. L 108 cm f_r 156 s^-1

36 cm X

X = 36 cm * 156 s^-1 / 108 cm

X = (5616 cm / s^-1 )/ 108 cm

X = 52 s^-1

La frecuencia también se reduce a la tercera parte.

10. T 240 N f_r 60 s^-1

288 N X

X = 288 N * 60 s^-1 / 240 N

X = (17280 N / s^-1 )/ 240 N

X = 72 s^-1

La nueva frecuencia es de 72 s^-1

11. T = ? ; L = 1.4 m ; m = 4 x 10^-2 Kg/m ; f₁ = 60 s^-1 ; m = ?

T = (f₁ * 2L/n)² * m

T = (60 s^-1 * 2*1.4 m/1)² * 0.0285 Kg

T = (60 s^-1 * 2.8m)² * 0.00285 Kg

T = (168 s^{-1 m)2} * 0.00285 Kg

T = 28224 * 0.00285

T = 804.384 N

12. La frecuencia varia tambien en un 20%

13. La frecuencia de abierto es el doble de la frecuencia del cerrado

14.

CUERDAS	TUBOS
* Frecuencia natural de vibración de un cuerpo.	* Significado de nodo y vientre dentro de un tubo
* El monocordio de Pitágoras	* Situación de nodos y vientres en un tubo abierto y cerrado
* La ley cualitativa del tono de una cuerda: Efecto positivo y negativo de la longitud, tensión, masa y grosor	* Tono principal que dan los dos tipos de tubos
* Nodos y vientres	* Armónicos que pueden dar cada tipo
* Armónicos en una cuerda vibrante	* Efecto de los orificios
* Vibración en toda su longitud y vibración fraccionada.	* Armónicos en un tubo sonoro
* Modo de provocar un armónico en una cuerda.
* Ley de Young : donde se ataca no hay nodo
* Influencia del modo de ataque en el timbre: aceleración rápida o lenta y balance de armónicos.

15. El tercer armónico en un tubo cerrado es : L = 5l₃/4

El tercer armónico en un tubo abierto es : L = 3l₃/2

16. En el tubo abierto 2m, y en el cerrado 4m

17. Tercer armónico en un tubo abierto

L = 3l₃/2

L = 3(80) ₃/2

L = 240/2

L = 120 cm

Tercer armónico en un tubo cerrado

L = 5l₃/4

L = 5(80) ₃/4

L = 400/2

L = 200 cm

1. La tensión, la velocidad

2. Por las ondas acústicas

3. Por que la nota es tan alta que la onda es capaz de romper vidrios

5. Para afinar las trompetas en la nota deseada.

Respuestas pag 134

3. Cuando se acerca

4. No varía

5. En los casos b, c y f

6. F₀ = f ( V / V – V_f)

F₀ = f ( V / V – V)

F₀ = f ( V / 0)

F₀ = f ( ¥)

¥ = La frecuencia se hace inmensamente grande.

7. F₀ = f ( V + V₀ / V )

3F = f ( V + V₀ / V )

3 = V + V₀ / V

3V = V + V₀

V₀ = 2V

V₀ = 2 ( 340 m/s )

V₀ = 680 m/s

8. F₀ = f ( V / V - V_f )

F₀ = 380 ( 340 / 340 - 25 )

F₀ = 380 ( 340 / 315 )

F₀ = 380 ( 1.079 )

F₀ = 410,16 s^-1

9. F₀ = f ( V - Vo / V - V_f )

F₀ = 270 ( 340 - 3 / 340 – 16.6 )

F₀ = 270 ( 337 / 323.4 )

F₀ = 270 ( 1.042 )

F₀ = 281,34 s^-1

10. F₀ = f ( V / V - V_f )

350 = f ( V / V - V_f ) Ecuación 1

315 = f ( V / V + V_f ) Ecuación 2

Se divide la ecuación 1 entre la ecuación 2

350 = f ( V / V - V_f ) / 315 = f ( V / V + V_f )

350 / 315 = ( V - V_f ) / ( V + V_f )

10 / 9 = ( V - V_f ) / ( V + V_f )

10 ( V - V_f ) = 9 ( V + V_f )

10V - 10V_f = 9V + 9V_f

10V – 9V = 9V_f + 10V_f

V = 19 V_f

V/19 = V_f

340 / 19 = V_f

17,89 m/s = V_f

11. F₀ = f ( V / V - V_f )

500 = f ( V / V - V_f ) Ecuación 1

450 = f ( V / V + V_f ) Ecuación 2

Se divide la ecuación 1 entre la ecuación 2

500 = f ( V / V - V_f ) / 450 = f ( V / V + V_f )

500 / 450 = ( V - V_f ) / ( V + V_f )

10 / 9 = ( V - V_f ) / ( V + V_f )

10 ( V - V_f ) = 9 ( V + V_f )

10V - 10V_f = 9V + 9V_f

10V – 9V = 9V_f + 10V_f

V = 19 V_f

V/19 = V_f

340 / 19 = V_f

17,89 m/s = V_f

1. Los factores son : Longitud, grosor, material y tensión

2. 280 s^-1

3. c

Respuestas pag 163

18. Usted desea medir la profundidad de un pozo profundo para lo cual deja caer una piedra desde la superficie con velocidad inicial cero y mide cuidadosamente el lapso de tiempo entre el lanzamiento y el instante en que se escucha el sonido que la piedra hace al chocar contra el fondo. Si dicho tiempo es 7 segundos, ¿cuántos metros de profundidad tiene el pozo?

Para calcular la profundidad debemos considerar que el lapso t = 7 segundos corresponde a la suma del tiempo de caída libre (tc) más el tiempo que requiere el sonido para subir desde el fondo hasta la superficie del pozo (ts). O sea:

t = t_c + t_s (1)

Ahora bien, el tiempo de caída libre está ligado a la profundidad H del pozo por la conocida fórmula de aceleración constante:

H = ½ g t_c² (2)

siendo g = 9,8 m/s2 la aceleración de gravedad. Por su parte, el tiempo que demora el sonido en recorrer la distancia H es:

t_s = H/v (3)

siendo v la velocidad del sonido en el aire (aprox. 340 m/s). Introduciendo ahora tc de la expresión 2 y ts de la expresión 3 en la ecuación 1, resulta:

[2H/g]^½ + H/v = 7 (4)

Sustituyendo aquí las magnitudes de g y v indicadas, la solución de esta ecuación nos da la profundidad del pozo: H = 201 metros.

19. buena

20. Si

21. Claro que si

22. NO

23. A veces en la vida cotidiana es necesario aplicar cualquier cosa química, por esta razón me agrado.

A) Marcar con una X

1. a

2. a

3. b

4. d

5. d

6. b.

RESPUESTA TALLER PARTE 2

Respuestas pag 173

6. do = 48 cm ; f = 36 cm ; di = ?

1/f = 1/do + 1/di

1/di = 1/f – 1/do

Reemplazamos

1/di = 1/f – 1/do

1/di = 1/36cm – 1/48cm

1/di = 48cm – 36cm / 1728 cm ²

1/di = 12 cm /1728 cm²

di = 1728 cm² / 123 cm

di = 144 cm ; es una imagen invertida.

7. do = 18 m ; Hi = 2 Ho ; di = ? ; f = ?

Ho/Hi = do/di

Ho/2Ho = 18m/di

di = 18m * 2 = 36 m

1/f = 1/do + 1/di

1/f = 1/18m + 1/36m

1/f = 2 + 1 / 36 m²

1/f = 3m / 36 m²

f = 36 m² / 3m

f = 12 m

8. do = ? ; f = 25 cm ; Ho = 1.2 cm ; Hi = 3 Ho

Ho/Hi = So/f

1.2cm/3(1.2cm) = So/25cm

1.2cm/3.6cm = So/25cm

1.2cm * 25cm = So * 3.6cm

30 cm² = So * 3.6cm

30 cm² / 3.6 cm = So

8.33 cm = So

So = do – f

So + f = do

8.33cm + 25 cm = do

33.33cm = do

9. do = 20 cm ; Hi = Ho/2 ; f = ?

Ho/Hi = do/di

Ho/(Ho/2) = do/di

2 = do / di

do/2 = di

20cm/2 = di

10cm = di

1/f = 1/do + 1/di

1/f = 1/20cm + 1/10cm

1/f = 1 + 2 / 20 cm²

1/f = 3cm / 20 cm²

f = 20 cm² / 3cm

f = 6.6 cm

Respuestas pag 187

1. Podemos concentrar la energía que tiene la luz del sol en un punto mediante una lupa. Si en

ese punto situamos una hoja de papel o algo que se pueda quemar, veremos que, al cabo de

un cierto tiempo, empieza a echar humo.

2. Si no tenemos una lupa, podemos construirla mediante un vaso de agua lo más cilíndrico

posible y sin dibujos. Llénalo de agua y sitúalo sobre un papel blanco. Verás que si lo subes o

bajas puedes llegar a crear un punto de luz muy intenso sobre el papel. En ese punto se

concentran los rayos solares.

Se puede fabricar un objeto, basándonos en este Principio, que nos sirva para encender velas

o quemar hojas de papel en situaciones de necesidad, donde no tengamos un encendedor. Si

fabricamos una semiesfera con papel de aluminio, lo más liso posible, y lo orientamos al sol, en

un punto determinado, situado exactamente en la mitad del radio (paralelo a los rayos solares)

del hemisferio de papel de aluminio (se puede comprobar fácilmente porque es donde se

concentra la luz), se podría quemar un objeto que colocáramos o encender una vela.

Evaluación cualitativa

7. Para cuidarme la vista tomamos mucho jugo de naranja con zanahoria, además me cuido de los cambios de temperatura, de los vientos y de las basuras de la calle para que el mugre no lastime mis ojos, además cuando estoy en el computador uso gafas UV.

Cuando estoy frente a un invidente, miro a ver en que le puedo colaborar, ya que hoy en día ellos son autónomos en todas sus tareas.

8. Hay muchas cosas en común, lo difícil es poder llevarlas a cabo.

10. El concepto luz se define como una onda electromagnética compuesta por fotones (partículas energizadas), cuya frecuencia y energía determinan la longitud de onda de un color que puede ser percibido por el ojo humano. El concepto es estudiado por la física, específicamente una ciencia a la que llaman óptica, que aborda el comportamiento, características y manifestaciones de la luz.

11. Muchos conpceptos no estan muy claros y me confundía fácilmente, pero gracias al Internet sacamos el taller adelante.

12. El trabajo experimental, seria el diseño y la realizacion de los experimentos que daran los resultados que se pretenden.

Hemos elegido como modelo la difracción de la luz. Es un fenómeno óptico que se presenta en la naturaleza y que se puede producir en los laboratorios de manera sen-
cilla.

Su interpretación es compleja y requiere de herramientas matemáticas no asequibles en niveles medios de enseñanza. Por ello nos ha parecido que es buen ejemplo para poner en evidencia que, adaptándose al nivel de conocimientos matemáticos y físicos de los alumnos, se puede interpretar el fenómeno, realizar experimentos y comprobar teorías.

16. Si claro, ayudan mucho en la solución de problemas

17. si

18. si

1. B

2. C

3. A

4. B

5. B

6. C

7. D

8. E

9. A

10. D

11. a

12. a

13. d

14. a

15. a

16. b

17. a

18. d

19. d

20. c

21. d

22. d

23. c

24. c

25. b