CAPÍTULO 3 / EJERCICIOS

Materia y energía: sonido | ejercicios

Propiedades del sonido: intensidad, tono y timbre

1. Indica verdadero o falso.

El sonido es una partícula que emite energía hacia el espacio. V F
Las cuatro cualidades del sonido son la voz, el talento, la clase y la entonación. V F
La frecuencia es el número de pulsaciones que tiene una onda sonora por unidad de tiempo. V F
Los decibelios se emplean a menudo para representar el espectro infrarrojo del ser humano. V F
El sonido se propaga por medio de ondas en las cuales sucede un transporte de energía y no de materia. V F
El sonido solo puede propagarse a través del aire. V F

2. Describe brevemente las cuatro cualidades del sonido y menciona un ejemplo comparativo en cada caso que permita entender mejor las características de cada una. Ejemplo: un golpe seco en una mesa posee menos duración que la vibración de la cuerda de una guitarra).

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Materiales y sonido

1. Explica brevemente el funcionamiento de tres tipos de instrumentos distintos y menciona un ejemplo en cada uno.

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2. Ordena de menor a mayor los siguientes elementos según la velocidad a la que se propaga el sonido a través de ellos y realiza una breve explicación general del por qué.

  • Una pared de plomo
  • El océano
  • Una pared de hierro
  • El interior de un globo de helio
  • Una pared de corcho
  • El interior de un vaso con agua
  • La atmósfera de la Tierra

Producción y transmisión del sonido

1. Explica los tres tipos de fuentes sonoras que existen y menciona un ejemplo en cada uno.

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2. Define qué es un diapasón y menciona sus características.

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3. Describe brevemente las tres partes del oído humano y el proceso a través del cual somos capaces de percibir los sonidos.

Reflexión del sonido

1. Explica qué es la reflexión del sonido.

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2. Une los diferentes elementos relacionados a los fenómenos sonoros con la descripción que más se adecua a cada uno.

Ondas sonoras

1. Define qué es una onda y ubica en la columna correcta los diferentes tipos de onda que existen según sus diferentes criterios de clasificación.

Tipos de onda

 

 

·         Ondas mecánicas

·         Ondas transversales

·         Ondas esféricas

·         Ondas bidimensionales

·         Ondas unidimensionales

·         Ondas longitudinales

·         Ondas electromagnéticas

·         Ondas planas

Según la dirección de propagación Según el número de dimensiones Según el medio en el que se propaga Ondas sonoras

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2. Identifica los espacios en blanco que señalan las diferentes características de las ondas sonoras y define brevemente cada una de ellas.

Punto de encuentro: los ruidos

1. Selecciona la opción correcta

Se conoce como ruido a:

  1. Los sonidos molestos
  2. Los sonidos demasiado altos
  3. Los sonidos artificiales

La unidad de medida del ruido y su símbolo se conocen como:

  1. Decabel (dC)
  2. Grados Celcius (°C)
  3. Decibel (dB)

El nivel de intensidad de ruido que puede ser perjudicial para el ser humano es superior a:

  1. 10
  2. 30
  3. 50

Una de las características que diferencia a la contaminación sonora de otros tipos de contaminación es:

  1. Que puede ser perjudicial para el ser humano
  2. Que se percibe únicamente por el oído
  3. Que los vehículos son los únicos que pueden producirla

2. Indica en decibeles la intensidad de ruido que emiten las siguientes fuentes, y si los mismos contribuyen o no a la contaminación sonora.

  • Aeropuerto

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  • Atasco de automóviles

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  • Habitación en silencio con una persona en su interior

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  • Conversación entre dos personas

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  • Concierto

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  • Susurro

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Proceso de la audición

1. Define brevemente qué es la audición y menciona sus características e importancia.

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2. Indica cuáles son elementos del oído faltantes en la imagen y defínelos brevemente.

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Los ultrasonidos y los infrasonidos

1. Responde las siguientes preguntas.

  • ¿Cuál es el rango audible en hertz (Hz) de frecuencia en ser humano?

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  • ¿Qué diferencia existe entre los ultrasonidos y los infrasonidos?

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  • ¿Todos los animales son capaces de escuchar los mismos sonidos?

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2. Menciona de qué manera puede un animal concreto utilizar los ultrasonidos, otro los infrasonidos y otro el ecolocalizador. Procura mencionar a un animal diferente en cada caso.

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CAPÍTULO 1 / REVISIÓN

LA MATERIA Y LAS ENERGÍAS | ¿QUÉ APRENDIMOS?

MATERIALES: VARIEDADES Y PROPIEDADES

TODO LO QUE NOS RODEA ESTÁ FABRICADO CON MATERIALES Y SEGÚN SU ORIGEN PUEDEN SER NATURALES O ARTIFICIALES. LOS MATERIALES NATURALES VIENEN DE LA NATURALEZA Y PUEDEN SER DE ORIGEN VEGETAL, ANIMAL O MINERAL. LOS MATERIALES ARTIFICIALES O SINTÉTICOS SON AQUELLOS QUE VINIERON DE LA NATURALEZA PERO FUERON MODIFICADOS POR LAS PERSONAS. PARA PODER DECIDIR EL USO QUE VA A TENER CADA OBJETO QUE SE VA A FABRICAR ES IMPORTANTE CONOCER SUS PROPIEDADES. LAS PROPIEDADES GENERALES DE LOS MATERIALES SON: DUREZA, FRAGILIDAD Y FLEXIBILIDAD.

 

UN MATERIAL ES ELÁSTICO SI AL ESTIRARLO O DEFORMARLO RECUPERA SU FORMA INICIAL, POR EJEMPLO EL RESORTE.

acción mecánica

TODOS LOS DÍAS REALIZAMOS DIVERSAS ACCIONES, DESDE QUE NOS LEVANTAMOS HASTA QUE NOS ACOSTAMOS. AL ABRIR UNA PUERTA, PATEAR UNA PELOTA O RODEAR UNA MESA, HACEMOS UN MOVIMIENTO; ESTE MOVIMIENTO EJERCE UN EFECTO SOBRE LOS OBJETOS Y ES LO QUE SE CONOCE COMO ACCIÓN MECÁNICA. LA ACCIÓN MECÁNICA PUEDE: PONER EN MOVIMIENTO UN OBJETO QUE ESTABA QUIETO, CAMBIARLO DE LUGAR O POSICIÓN, DETENERLO CUANDO SE ENCUENTRA EN MOVIMIENTO O DEFORMARLO. LA CAPACIDAD PARA REALIZAR TODOS ESOS CAMBIOS ES LO QUE SE CONOCE COMO ENERGÍA. EXISTEN VARIOS TIPOS DE ENERGÍA: MECÁNICA, LUMÍNICA, TÉRMICA, QUÍMICA Y ELÉCTRICA.

PARA REALIZAR CUALQUIER MOVIMIENTO, COMO POR EJEMPLO EL PEDALEO DE LA BICICLETA, SE NECESITA ENERGÍA.

MOVIMIENTO

CUANDO MIRAMOS A NUESTRO ALREDEDOR VEMOS QUE MUCHAS COSAS SE MUEVEN, COMO LOS AUTOS EN LAS CALLES O LOS NIÑOS QUE CORREN EN EL PARQUE. EL PUNTO DESDE DONDE VEMOS ESOS MOVIMIENTOS SE LLAMA “SISTEMA DE REFERENCIA”. NINGÚN MOVIMIENTO ES IGUAL A OTRO, Y PARA PODER ESTUDIARLO DEBEMOS CONOCER SI SU TRAYECTORIA ES CERRADA, ABIERTA O ALEATORIA. CUANDO EL RECORRIDO DE UN MÓVIL ES EN LÍNEA RECTA SE CONOCE COMO MOVIMIENTO RECTILÍNEO Y SI EL RECORRIDO LO HACE EN UNA LÍNEA CURVA SE LLAMA MOVIMIENTO CURVILÍNEO.

CUANDO UNA FRUTA CAE DE UN ÁRBOL LO HACE EN LÍNEA RECTA, POR LO TANTO REALIZA UN MOVIMIENTO RECTILÍNEO.

LUZ Y SONIDO

LA LUZ Y EL SONIDO SE TRANSMITEN A TRAVÉS DE ONDAS. GRACIAS A LA LUZ PODEMOS VER LO QUE NOS RODEA, COMO LOS COLORES, LAS FORMAS Y EL TAMAÑO DE LAS COSAS. A DIFERENCIA DE OTRAS FORMAS DE ENERGÍA, LA LUZ VIAJA EN LÍNEA RECTA, SE REFLEJA EN LOS OBJETOS PARA QUE PODAMOS VERLOS Y CAMBIA DE DIRECCIÓN CUANDO PASA DE UN MEDIO A OTRO. EL COLOR NO ES UNA CARACTERÍSTICA PROPIA DE LOS OBJETOS, SINO DE LA LUZ QUE REFLEJAN. EL SONIDO ES TODO LO QUE ESCUCHAMOS A NUESTRO ALREDEDOR Y SE PRODUCE POR LA VIBRACIÓN DE LAS ONDAS SONORAS QUE GENERAN LOS OBJETOS. CUANDO LA ONDA SONORA SE ENCUENTRA CON ALGÚN OBSTÁCULO EN SU DESPLAZAMIENTO, OCURRE LO QUE LLAMAMOS FENÓMENO SONORO.

EL RUIDO ES EL SONIDO NO DESEADO, COMO EL TRÁNSITO, LAS MÁQUINAS DE CONSTRUCCIÓN O LA MÚSICA FUERTE.

TEMPERATURA VS. CALOR

AUNQUE A VECES NOS PAREZCA QUE SON SINÓNIMOS, LA REALIDAD ES QUE LA TEMPERATURA Y EL CALOR SON DOS COSAS DIFERENTES. EL CALOR ES LA ENERGÍA QUE SE TRANSMITE DE UN CUERPO A OTRO Y LA TEMPERATURA PROVOCA LA SENSACIÓN DE QUE ESTÁN FRÍOS O CALIENTES. COMO EL CALOR ES UNA FORMA DE ENERGÍA, PUEDE VIAJAR A TRAVÉS DE LOS DIFERENTES MATERIALES Y EN ALGUNAS OCASIONES LOS MODIFICA. ALGUNOS MATERIALES SON CAPACES DE CONDUCIR MEJOR EL CALOR QUE OTROS. LOS QUE PERMITEN EL PASO DEL CALOR SE LLAMAN CONDUCTORES Y LOS QUE EVITAN EL PASO DEL CALOR SE LLAMAN AISLANTES.

PARA MEDIR LA TEMPERATURA DE LOS CUERPOS SE UTILIZA EL TERMÓMETRO.

Ondas sonoras

El sonido es producido por fuentes vibrantes colocadas en un medio que por lo general suele ser el aire, pero puede ser cualquier gas, líquido o sólido. Un objeto que vibra en el aire produce ondas de sonido a través del desplazamiento de las capas de sus partículas.

El sonido es una forma de energía que se transmite de un punto a otro como una onda.

¿Qué es una onda?

Una onda es una perturbación vibratoria en un medio que transporta energía de un punto a otro sin que haya un contacto directo entre los dos puntos.

Se puede decir que una onda es producida por las vibraciones de las partículas del medio a través del cual pasa.

Tipos de ondas

Hay dos tipos de ondas: longitudinales y transversales.

En las ondas longitudinales, las partículas del medio vibran hacia adelante y hacia atrás en la misma dirección en que se mueve la onda. El medio puede ser sólido, líquido o gaseoso.

Por su parte, en las ondas transversales las partículas del medio vibran hacia arriba y hacia abajo en ángulo recto hacia la dirección en que se mueve la onda. Estas ondas se producen sólo en sólidos y líquidos, pero no en los gases.

El sonido es una onda longitudinal que consiste en compresiones y rarefacciones que viajan a través de un medio.

Características de las ondas sonoras

Los sonidos de diferentes objetos se pueden distinguir en base a sus diferentes características:

Volumen

La sonoridad es la característica del sonido por la cual se pueden distinguir los sonidos fuertes y débiles. Por ejemplo, cuando una persona habla con otra su voz es baja, pero cuando lo hace en una reunión pública su voz es alta.

La sonoridad depende de una serie de factores:

  • Amplitud del cuerpo vibrante: la intensidad del sonido varía directamente con la amplitud del cuerpo vibrante. Por ejemplo, cuando al tocar un tambor con fuerza la amplitud de su membrana aumenta y se escucha un sonido fuerte.
  • Área del cuerpo vibrante: la intensidad del sonido también depende del área del cuerpo vibrante. Por ejemplo, el sonido producido por un tambor grande es más fuerte que el de uno pequeño debido a su gran área vibratoria. La sonoridad aumenta con el área del cuerpo vibrante y viceversa.
  • Distancia desde el cuerpo vibrante: la sonoridad también depende de la distancia del cuerpo vibrante al oyente. Es causada por la disminución de la amplitud debido al aumento de la distancia.

Tono

El tono es la característica del sonido por la cual podemos distinguir entre un sonido agudo o grave, y depende de la frecuencia. Un tono más alto significa una frecuencia más alta y viceversa.

Frecuencia

La frecuencia es el número de vibraciones de sonido que pasan en un segundo. Por ejemplo, la frecuencia de la voz de las mujeres y los niños es mayor que la de los hombres.

Calidad

Es la característica del sonido por la cual se puede distinguir entre dos sonidos de la misma intensidad y el tono. Por ejemplo, si una persona está fuera de una sala puede distinguir entre las notas de un piano y una flauta que se tocan dentro de la sala, esto se debe a la diferencia en la calidad de estas notas.

Intensidad

Es la energía del sonido que pasa por segundo a través de una unidad de área perpendicular a la dirección de propagación del sonido. Las ondas sonoras transfieren energía desde la fuente sonora al oyente. La intensidad del sonido depende de la amplitud de la onda.

¿Sabías qué...?
La sonoridad depende no sólo de la intensidad del sonido sino también de las condiciones físicas del oído ya que el oído humano es más sensible a algunas frecuencias que a otras.

Reflejo del sonido

Cuando una persona aplaude o grita cerca de una superficie reflectante, como un edificio alto o una montaña, vuelve a escuchar el mismo sonido un poco más tarde. Ese sonido que escucha se llama eco y es el resultado de la reflexión del sonido desde la superficie.

Energía del sonido

Es la energía producida cuando las ondas se mueven hacia afuera desde un objeto vibrante o fuente sonora. Cuando las moléculas de aire alrededor de las ondas comienzan a vibrar, las ondas de sonido son transportadas.

Diferencia entre eco y reverberación

Cuando el sonido incide en la superficie de un medio y rebota, se llama eco o reflejo del sonido. La reverberación es el reflejo múltiple de las ondas sonoras.

La sensación de sonido persiste en nuestro cerebro durante aproximadamente 0,1 s. Para escuchar un eco claro, el intervalo de tiempo entre nuestro sonido y el sonido reflejado debe ser de mayor a 0,1 s si este es menor a 0,1 s se produce reverberación.

Propagación del sonido

En el aire, el sonido se transmite por las variaciones de presión de su fuente al entorno. El nivel de sonido disminuye a medida que se aleja cada vez más de su fuente.

Si bien la absorción por el aire es uno de los factores que atribuyen al debilitamiento de un sonido durante la transmisión, la distancia juega un papel más importante en la reducción del ruido durante la transmisión. La reducción de un sonido se llama atenuación.

El efecto de la atenuación de la distancia depende del tipo de fuentes de sonido. La mayoría de los sonidos o ruidos que se encuentran en la vida cotidiana provienen de fuentes que se pueden caracterizar como fuentes puntuales o lineales.

Si una fuente sonora produce una propagación esférica del sonido en todas las direcciones, es una fuente puntual. Si la fuente sonora produce una propagación cilíndrica del sonido, se puede considerar como una fuente lineal.

Las fuentes sonoras puedes ser naturales o artificiales de acuerdo a su origen.