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física del sonido y acústica

Actividad 5. Ejercicios numéricos Unidad Sonido y Acústica

Identificación del equio que lo realizó

Fecha realización (por favor escriba la fecha en que realizó la solución de esta actividad)

Fecha socialización: (por favor escriba la fecha en que realizó la socialización de esta actividad)

Tema: Sonido y Acústia 

Objetivo: adquirir destreza en el manejo matemático de las ecuaciones que permiten el estudio de ondas y sonido, cálculo del T, f y demás variables involucradas en la temática.

Dinámica de la actividad: realizar los ejercicios numéricos propuestos.

Ejercicios numéricos

Ondas estacionarias en una cuerda tensa

1_Considerese una cuerda tensa que vibra con los siguientes datos:

Longitud L= 2m

Masa m=0,3 g

Tensión F=20 N

Se desea conocer la velocidad de la onda

2_ Considérese una onda de agua que golpea un poste. Si una cresta determinada recorre 20 metros en 8 segundos a una frecuencia de 1,33 Hz se desea conocer la longitud de la onda

3_ Considérese un acuerda de acero para un piano con los siguientes datos:

Longitud L = 50 cm

Masa m = 5 g

Tensión F = 400 N

Se desea conocer el modo fundamental de oscilación y los dos sobre tonos siguientes.

4_ Considérese una cuerda de longitud L que vibra a una frecuencia fundamental de 200 Hz. Si la longitud de la cuerda se hace variar

a) disminuyéndolo a ¼

b) aumentándola 4 veces

Se desea conocer

La nueva frecuencia fundamental para cada caso

La velocidad de la onda para cada caso

5_ Considérese una cuerda que vibra con

Masa m = 1,2 Kg

Longitud L = 5,2 m

Fuerza de la tensión F = 120 N

Se desea conocer la velocidad de la onda.

6_ Considérese una cuerda horizontal oscilando, dados:

Frecuencia f = 2 Hz

Amplitud A = 50 mm

Longitud L = 2 m

Masa m = 0,3 Kg

Fuerza de la tensión F = 48 N

Se desea conocer la energía mecánica total/segundo

7_ Considérese una cuerda que vibra con

Masa m = 10 g

Fuerza de la tensión F = 64 N

Longitud de la cuerda L = 4 m

Se desea conocer:

a) la frecuencia del modo fundamental

b) la frecuencia del primer sobre tono

c) la frecuencia del segundo sobre tono

Ondas estacionarias en una columna :

 de aire

8_Considerese un tubo cerrado con longitud L=5 m, Velocidad del aire V=331.46 m/s. Se desea conocer la frecuencia fundamental (f1) y los dos primeros sobre tonos (f2, f3) del gas encerrado en el tubo.

9_Consíderse un tubo con un extremo cerrado y un extremo abierto tal que la frecuencia fundamental f=392.00 Hz, velocidad del aire V= V=331.46 m/s. Se desea conocer la longitud del tubo.

10_Condiserese una ambulancia en movimiento y un observador en reposo. La ambulancia se mueve con una velocidad V=45 Km/H y la sirena emite un sonido a una frecuencia f = 298 Hz. Se desea conocer la frecuencia del sonido que escucha el observador cuando la ambulancia se acerca se acerca al observador

de agua 

11_Considerese un estanque de agua destilada y una pared rígida. Un observador emite un sonido. Se desea conocer la distancia del observador en el tanque de agua hasta la pared rígida para escuchar su eco si la frecuencia f es de 4.45 Hz.

12_Considerese un barco cuyo eco es registrado por el sonar en un tiempo t = 0.93 segundos después de haber emitido la onda sonora. Se desea conocer la profundidad del mar en ese lugar. (L = Vs/f; f=1T)

13_se desea conocer las intensidades de los sonidos de: 1db, 4db, 7db, 10 db, 1,5db, 5bels, 7bels, 9,5 bels, 11 bels ( ß= log (I1/I2) en dB (decibels))

14_Se desea conocer los niveles de intensidades de sonidos de intensidades de: P=1*10↑-14 ωatt/cm²; P=1*10↑-13 ωatt/cm²; P=1*10↑-12 ωatt/cm²; P=1*10↑-10 ωatt/cm²; P=1*8↑-14 ωatt/cm²; P=1*10↑-6 ωatt/cm² (Niveles de intensidades: N=10 log(I/Io) fórmula en la actividad 3 Unidad 2; I=P/A en ωatt/m²; intensidad mínima aufible Io=1*10↑-12 ωatt/m²; para frecuencia mínima audible f=100Hz))

15_considerense dos fuentes que emiten ondas sonoras con una intensidad dobre de la otra. Se desea conocer la diferencia entre los niveles de intensidades de las ondas (N1=log (I1/Io); N2=log (I2/Io); N= І N2-N1І))

16_Considérese un tubo cerrado en un extremo y abierto en el otro: la longitud del tubo es de 12 cm, la temperatura es de 30 ⁰C y la velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente es de 331 m/s. Se desea a conocer

a) la frecuencia del tono fundamental, b) el primer sobre-tono, c) el segundo sobre- tono

17_ Considérese un tubo abierto que vibra con una frecuencia del primer sobre-tono f1=1200Hz y con una velocidad del sonido de Vs=340 m/s. se desea conocer la longitud del tubo

18_Dados dos sonidos cuyas intensidades son I1=2,5 *10↑ -8 ωatt/m²; I2=1,228 ωatt/m²; se desea conocer la diferencia de niveles de intensidades en beles.

19_Dado un sonido con una intensidad de 1*10↑ -4 ωatt/m²; se desea conocer el nivel de intensidad (Sug. ß=10 log (I/I0))

20_Considerese un tren que viaja a una velocidad de 20 m/s y emite un sonido de frecuencia f=400Hz, con una velocidad de 349 m/s. Se desea conocer la frecuencia del sonido que escucha un observador inmóvil cuando:

a) el tren se acerca

b) el tren se aleja

(Sug. según el efecto Doppler: f1=V fs / (V-Vs))

21_considerese una fuente de sonido inmóvil que tiene una frecuencia f= 800 Hz en un día en que la velocidad del sonido es Vs=340 m/s. se desea conocer le tono que se escuchará.

Sug. f1= fs (Vs+Vobservador) / Vs

NOTA: tenga presente que según el efecto Doppler si ambos (fuente y observador) se mueven:

f1= fs (Vs + Vobservador)/(Vs-Vobservador)

Forma de realización: con excelente presentación y letra legible a mano 

Modalidad: individual 

Forma de entrega: registrar en papel a mano con excelente presentación; además socializar en el salón de clase.

Fecha máxima de entrega: la acordada en el salón de clase

 

NOTA: es recomendable realizar cada actividad dentro de la fecha establecida, ello implica un poco de auto-disciplina, un poco de responsabilidad y un poco de interés; además ayuda al estudiante para mejorar su capacidad de interpretar apropiadamente la información y adquirir nociones generales con cierta claridad sobre los temas programados, mejorar su autonomía, su organización, su administración adecuada del tiempo y lograr mejor rendimiento académico en su proceso en general. 

 

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Tema del Segundo examen escrito. Sonido y Acústica.

DIVERSIÓN

espacio para expandir la mente creativa.

visite el enlace relacionado.

esther l

 

 

Sonido y Acústica
Bienvenid@

Sonido y Acústica<br> Bienvenid@

Brindo una bienvenida calurosa a los integrantes de los grupos del curso física Óptica y Ondas y Lab ratorio que se disponen a estudiar la unidad temática: Sonido y Acústica.

Este espacio permitirá al estudiante un acercamiento a las nociones de Sonido, fenómeno fascinante que el hombre ha aprendido a aplicar a su favor desde la Acústica para mejorar su calidad de vida usándolo de diferentes formas entre las cuales está el silenciar las ciudades más ruidosas.

Es recomendable que realice las actividades propuestas dentro de las fechas establecidas para mejores resultados en su proceso de aprendizaje.

Muchos éxitos,

Esther Londoño A.

Oh! Mágica energía... ¿dónde estás?


Documento preparado por: Esther J. Londoño A.

Desde tiempos remotos el hombre ha dedicado gran parte de su vida en descubrir nuevas fuentes de energía y en buscar cómo almacenarla, para usarla cuando lo requiera para su propio beneficio.

La energía está inmersa en nuestra vida misma, como elixir vital... o ¿es nuestra vida la que está inmersa en la energía? Si dormimos, si pensamos, si respiramos, si caminamos, si estudiamos, si nos alimentamos... en el solo fenómeno de fotosíntesis, en el germinar de una semilla, en los sentimientos mismos, se encuentran las llamadas por científicos e investigadores contemporáneos “energías sutiles”; en cada actividad consciente o inconsciente, está sucediendo un sinfín de transformaciones de energía. Prácticamente toda actividad existente en el universo conocido, involucra alguna forma de energía conocida o desconocida, como sucede en los mismos “agujeros negros”.

Además de ser un ente indispensable y fundamental para nuestro existir, la energía se ha convertido en un factor vital para nuestra cómoda cotidianidad; la energía es indispensable para el funcionamiento de numerosos aparatos creados para nuestro servicio: avión, auto, computador, horno, calentador...

Para muchas personas, es familiar la existencia de variadas formas de energía, como: energía solar, energía eléctrica, energía eólica, energía mecánica, energía química, energía calórica, energía atómica, energía nuclear, energía electrostática, energía magnética y esa maravillosa energía radiante que transporta la “luz” que nos permite “ver”, entre otras.

El hombre de ciencia ha “condensado” gran cantidad de esas diferentes formas de energía en diminutas y manejables fórmulas al alcance de mentes creadoras, para su permanente uso en los diseños previos.

Las leyes relacionadas con la energía, nos enuncian grandiosos sucesos como la “conservación de la energía” en un sistema cerrado, así considerando nuestro universo un sistema cerrado, “la energía no se crea ni se destruye, solamente se transforma”; “la energía es trabajo”, cuando un objeto es desplazado por la acción de un agente externo.

Le invito, estimad@ lector(@), a que mire lentamente a su alrededor, piense y reflexione en algo, en lo que no se use alguna forma de energía...

Pero... ¿qué es energía?, ¿qué encierra ese concepto?, ¿qué expresa esa mágica palabra? Parece que los científicos aún no se ponen de acuerdo, en formalizar una definición simple, clara y sencilla; lo cierto es que el hombre usa la energía en gran cantidad de actividades consciente o inconscientemente y de numerosas formas; la energía, está ligada a nuestra vida misma y al funcionamiento del mundo que conocemos.

PLANILLA DE CO-EVALUACION

Encabezado

Institución: ________________________________

Asignatura: _______________________________

Nombre del estudiante: _____________________

Docente: Esther Londoño A.  

Temática entre el  ___ de___ y el ___ de _____

 

Por ejemplo: 

Fecha 

Descripción 

Integran

Calif 

Agosto 6  

*En clase aprendí que: -el movimiento circular uniforme es aquel que describe ángulos iguales en tiempos iguales e hicimos una V Gowin

-aún no tengo claro cómo se relaciona el MCU con el MAS 

-Maury Arias

-Andy

Marttt

-Cami

Ross

2/5

2/5

2/5

Agosto 7 

Al consultar aprendí que: -el MAS se caracteriza porque la fuerza restauradora es directamente proporcional al desplazamiento

-me queda claro que la fuerza restauradora lleva signo opuesto a la fuerza externa aplicada al sistema porque siempre se opone la movimiento y trata de llevar el sistema a la posición de equilibrio 

-Maury

Arias

-Andy

Marttt

-Cami

Ross 

5/5

5/5

5/5 

Agosto 8 

 

 

Agosto 9 

 

 

Agosto 10 

 

 

Agosto 11 

 

 

Agosto 12 

 

 

Agosto 13 

 

 

Agosto 14 

 

C1

C2

C3

C4

Convenciones para cada columna

C1. FECHA REALIZACION ACTIVIDAD Y/O CONSULTA

C2. DESCRIPCION DE LO QUE APRENDIÓ CON LA CON LA AYUDA DE LOS INTEGRANTES CON QUIENES REALIZÓ LA ACTIVIDAD Y/O CONSULTA(S)

C3. NOMBRE DE LOS INTEGRANTES QUE LE AYUDARON A HACER APRENDIZAJE DURANTE LA ACTIVIDAD Y/O CONSULTA REALIZADA(S)

C4. CALIFICACION CORRESPONDIENTE AL PROCESO DE AVANCE DE APRENDIZAJE LOGRADO CON TALES INTEGRANTES

ela, 2008,08

MÉTODO CIENTÍFICO

20080816011414-medidas2.jpg

Comparación entre procesos cotidianos y el método científico

En la vida cotidiana los seres humanos somos investigadores por naturaleza, cuando alguien desea saber acerca de algo inconscientemente sigue los mismos pasos mínimos que se aplican en el método científico para la comprobación de una hipótesis

Paso

Cotidianidad

Método científico

1

Pregunta

Tesis

2

Respuesta

Hipótesis

3

Comprobación de la veracidad de la respuesta

Comprobación de la veracidad de la hipótesis

4

Conclusión

Conclusión

5

Generalización

Generalización

 

1. Pregunta.

2. Respuesta esperada

3. Comprobación de la veracidad de la respuesta mediante ciertas acciones y observaciones.

4. Conclusión. Consiste en la verificación de la respuesta. En caso de ser negativa se procede a buscar otra respuesta. Este proceso se repite hasta obtener la respuesta verdadera.

El método científico consta básicamente de los mismos cinco pasos, solo que ahora cada paso es refinado un poco y nombrado con palabras más elegantes.

1. Tesis. El problema científico formulado en forma de pregunta.

2. Hipótesis. La respuesta dada a la pregunta formulada

3. Comprobación de la hipótesis. Generalmente se hace en forma experimental en el laboratorio, para lo cual es fundamental adquirir un conocimiento previo frente al problema que se desea estudiar ampliando la conceptualización sobre el problema y expresándola mediante un instrumento visual como mapa conceptual, mentefacto, Ve Gowin, WebQuest o mapa mental al que se le anotará la bibliografía consultada.

Previamente se decidirá el equipo y material a usar y su existencia y disponibilidad en el sitio de trabajo (laboratorio) y la forma en que trabajara a lo que denomina procedimiento sugerido, el cual podrá variar o no en el momento de realizar la práctica y se le llamará procedimiento realizado y formará parte del informe.

Dificultades y cómo fueron superadas. Las dificultadas encontradas y cómo fueron superadas formarán parte del informe. (Toda dificultad deberá ser superada.)

Siempre debe estudiarse y entenderse previamente el manual de manejo del equipo a utilizar en la realización de la práctica experimental y las precauciones que merece cada aparato a usar.

Los datos de las lectura experimentales serán tabulados siempre en tablas llamadas tablas experimentales nombras y numeradas consecutivamente (T.E.# __ ), las culaes deben hacerse a tinta, con letra legible y sin enmendadura alguna (ni borrones, ni tachones, ni correcciones) e identificar correctamente cada variable que la compone con sus respectivas unidades. En forma idéntica se procede cuando es necesario realizar cálculos para hallar otras variables en cuyo caso se registran en tablas analíticas debidamente nombras y numeradas (T.A.#__ ) después de expresar la fórmula a usar e identificar cada parámetro que la compone.

Análisis. Para sacarle a la práctica la mayor información posible por lo general se construyen gráficas que permitan visualizar de una forma más inmediata la identificación y relación entre las variables involucradas en el proceso realizado y su escala en un papel adecuado (milimetrado, log-log, semi -log o polar según sea el caso).

Con todo debidamente registrado en el papel se continúa con el siguiente paso.

4. Conclusión. Donde se concluye el cumplimiento o no de la hipótesis propuesta. En caso de no cumplirse la hipótesis propuesta debe plantearse otra y repetirse el procedimiento, se seguirá buscando hasta lograr una hipótesis verdadera.

5. Generalización. Se cita las leyes cumplidas, los hechos o principios que forman el referente teórico conceptual de la práctica realizada.

Practicando la aplicación de estos cinco pasos mínimos con los temas conocidos se potenciarán habilidades y destrezas para lograr complementarlas con más detalles y enfrentarnos a situaciones nuevas y diferentes de forma exitosa tanto en nuestra vida profesional como personal logrando integral el proceso de aprendizaje a nuestra una formación como componente de nuestra educabilidad, además de lograr dar significancia al aprendizaje impactando el pensamiento crítico o científico.

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Práctica 1. Ondas estacionarias en una cuerda tensa

Instrucciones preliminares:

Para realizar esta práctica debe ingresar al sitio virtual, para lo cual tiena dos opciones,

opción 1: haga clic en el enlace corresondiente al nombre de esta práctica

opción dos: copie y pegue la siguiente diección:

http://www.ehu.es/acustica/bachillerato/suones/suones.html

una vez en el sitio, siga las instrucciones para realizar lo referente a lo anunciado y realice un informe escrito

 

atentamente,

estherl

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Sonido y Acústica. Generalidades

Objetivos

 Facilitar al estudiante la familiarización con algunas características generales del fenómeno del Sonido, producción, recepción.

Reconocer y expresar con coherencia y claridad  las leyes de la Acústica como reflexión, refracción y difracción.

Realizar ejercicios numéricos para calcular la frecuencias de resonancia, armónicos y sobretonos de Ondas Estacionarias o no, producidas por las Vibraciones de una Cuerda Tensa atada en ambos extremos y por una Columna de Aire en un Tubo Abierto.

Reconocer las frecuencias en el fenómeno de resonancia, su uso y consecuencias.

Estudiar las Vibraciones de una Cuerda Tensa atada en ambos extremos y de una Columna de Aire en un Tubo Abierto, mediante la realización de prácticas virtuales.

Metodología

El desarrollo de la Unidad Temática Sonido y Acústica tiene una duración de un mes aproximadamente con dos sesiones por semana.

En cada semana se trabajará al menos una Actividad de Aprendizaje y/o práctica de laboratorio, se realizará lecturas previas que apoyen un acercamiento a la terminología propia de la temática que se estudia.

El desarrollo del proceso será centrado en el estudiante mediante el desarrollo de las Actividades de Aprendizaje y/o Práctica de Laboratorio con participación activa de cada estudiante en modalidad grupal y/o individual, como se indique, con socialización, debate argumentado, exposición y con el acompañamiento de la docente.

El desarrollo de cada Actividad de Aprendizaje y/o Laboratorio será registrado y entregado en papel, realizado a mano con excelente presentación, ortografía y buena redacción, entregado en la fecha fijado para ello, previamente a su sustentación y/o socialización que podrá ser en  modalidad individual o grupal, como se indique.  

 

En cada sesión se hará evaluación oral o escrita con o sin calificación para detectar el avance y el compromiso de cada estudiante en el proceso, con o sin previo aviso, en el momento que la docente lo disponga. Quien no asista o no participe en las actividades con calificación tendrá una nota de 0,0 (cero, cero), salvo causa justificada. Las evaluaciones (con o sin calificación) podrán ser algunas veces en forma individual y otras en forma grupal y algunas veces con apuntes y otras sin apuntes.

 

Evaluación

Las actividades grupales y/o individuales serán debidamente sustentadas y se les asignará un calificación para formar parte de lanota de la unidad tema´tica como se acuerde en le salón de clase.

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