Page 5 - Libro Hipertextos Fisica 2

Además tu hipertexto contiene:

Desarrollo de competencias Tema 2. Sistemas resonantes Tema 2. Sistemas resonantes
Actividades con ejercicios 1 Escribe en el recuadro la letra correspondiente a 5 Una oscilación amortiguada no se puede presen- 4 Un silenciador es un artefacto que permite redu- 12 En la fi gura, la onda se propaga con una veloci- 18 Un alambre de longitud 60 cm se mantiene fi jo Aquí afi anzarás tus
tar cuando:
cada elemento del movimiento oscilatorio.
Se necesita un largo tiempo para alcanzar el
equilibrio.
a. Período. d. Amplitud. El amortiguamiento lo alcanza en un corto 1 Escribe V, si la afi rmación es verdadera o F, si es cir el ruido que puede hacer un objeto cuando dad de 80 m/s y la cuerda tiene una longitud de de sus extremos A y B como lo muestra la fi gura.
4 m. ¿Cuál será la frecuencia de vibración?
está en funcionamiento. Por ejemplo, en los
Si es excitado por una fuente con una frecuencia
enfocados a desarrollar b. Frecuencia. e. Elongación. La amplitud del movimiento armónico se falsa. Justifi ca tu respuesta. vehículos el mecanismo funciona gracias a dos de 60 Hz, forma una onda mecánica estacionaria conocimientos a partir
tiempo.
conductos diferentes por donde viaja el sonido
con 5 nodos, ¿cuál es la velocidad de propaga-
c. Oscilación.
ción de la onda en el alambre?
para que se genere una diferencia de caminos
Ciclo que produce un objeto después de mantiene constante. El sonido se produce gracias a la vibración de entre el sonido. ¿Cómo esta diferencia de cami- 19 La parte vibrante de una cuerda de una guitarra
los objetos.
ocupar todas las posiciones posibles de la nos hace que un objeto reduzca el ruido produ- eléctrica tiene 1,2 m de longitud. Esta cuerda
trayectoria. Se necesitan varias amortiguaciones para lle- La frecuencia en una cuerda aumenta cuando cido por su funcionamiento? está sometida a una tensión de 1.800 N y tiene de la realización de
gar al reposo.
competencias. Número de ciclos que realiza un objeto en un niendo la velocidad de propagación cons- 5 Explica por qué cuando se tienen recipientes una densidad lineal de 0,02 kg/m. Tocando la
la longitud de la cuerda aumenta, mante-
segundo.
cuerda en un punto, un músico produce vibra-
tante.
llenos de agua a diferentes alturas, se pueden
Mayor distancia que alcanza un objeto res- 6 En la fi gura se muestra la trayectoria que recorre En los extremos de un tubo abierto se gene- generar distintos sonidos. ciones estacionarias correspondientes al modo
fundamental de vibración. El instrumento dis-
pecto a la posición de equilibrio. ran los vientres de la onda. 6 Explica las razones para construir auditorios
un péndulo simple. con techos en forma parabólica como sucede en 13 Si una cuerda se acorta 15 cm, emite un sonido pone de trastes, que permiten cambiar los soni- actividades, utilizando el
Tiempo que tarda un objeto en realizar una La voz se forma por ondas sonoras produci- la Ópera de Sídney. con frecuencia fundamental de 350 Hz, y si se dos cuando se presionan, como se muestra en la
fi gura.
acorta 5 cm, emite un sonido de 120 Hz, ¿cuál es
das en la tráquea.
oscilación.
La reverberación impide escuchar de forma la longitud de la cuerda?
Posición que ocupa un objeto respecto a su nítida los sonidos. 14 Calcula el quinto armónico de un tubo abierto 1,2 m
posición de equilibrio. de 1,2 m de longitud.
2 Completa la siguiente tabla. Si en un tubo cerrado se generan tres vientres 15 Halla el tercer armónico de un tubo cerrado si su método “Comprender para
en la onda, hay tres nodos.
a. Explica cómo se produce el movimiento del longitud es de 30 cm. Trastes
Si en t 0, x 0 A Si en t 0, péndulo. La frecuencia de los sonidos producidos por
x 0 A cos 0 dos tubos de igual longitud, uno abierto y el 16 Una varilla de hierro de 1,2 m de longitud, tiene Responde:
Posición b. Indica la posición de equilibrio y la amplitud otro cerrado, es la misma. sus extremos fi jos. Mediante suaves golpes se a. ¿Cuál es la velocidad de propagación de las
del péndulo en la fi gura.
Velocidad 2 Completa cada uno de los siguientes enuncia- excitan ondas transversales estacionarias. El pulsaciones en la cuerda de la guitarra? aprender”.
7 Explica la diferencia entre movimiento oscilato- 7 Explica por qué el arpa, para generar diferentes sonido se propaga en el hierro a 5.130 m/s. b. Los extremos de la cuerda vibrante son fi jos.
Aceleración rio y movimiento periódico. dos. sonidos, tiene unas cuerdas más largas que otras. a. Halla la frecuencia fundamental de los cuatro ¿Estos son los vientres? Representa el modo
a. Los instrumentos como la fl auta y el
a. ¿Qué diferencias encuentras entre las ecuacio- 8 Responde. ¿El período de un péndulo depende provocan ondas 8 Explica por qué los sonidos producidos por un primeros armónicos de las ondas estacionarias. fundamental de vibración.
nes de cada columna? de su masa? Explica tu respuesta. al hacer vibrar las moléculas de aire. bajo son más graves que los sonidos producidos b. Calcula la longitud de onda producida en la c. ¿Cuál es la longitud de onda y la frecuencia
cuando se toca la cuerda sin utilizar los trastes?
b. ¿Qué explicación física tiene 0 ? b. Las diferentes frecuencias de las por una guitarra si su funcionamiento es similar. varilla, con respecto a uno de los extremos, 20 Una columna de un tubo sonoro abierto vibra
Marca con una ✗ la respuesta correcta en las pregun- estacionarias se denominan . 9 Responde. ¿Por qué las cuerdas vocales de los para los tres primeros armónicos. como se observa en la fi gura. ¿Cuál es la lon-
hombres, en la mayoría de los casos, produce
tas 3 a 5. c. Si se desea emitir un sonido, el aire que pro- sonidos más graves que las cuerdas vocales de c. Realiza el dibujo representativo de la onda es- gitud de onda de acuerdo con las condiciones
3 Uno de los siguientes procesos no lo realiza el 9 Al hacer vibrar una 15 16 17 18 8 8 16 17 1 18 18 19 20 19 19 19 19 19 2 20 20 20 20 20 2 20 20 viene de los es forzado a las mujeres? tacionaria para cada caso. dadas?
regla cuando la gol-
8 9 10 11 12 13
motor de cuatro tiempos. 1 11 12 13 13 14 15 16 1 17 18 14 14 4 13 13 14 13 14 13 13 14 15 5 16 6 13 13 14 13 3 13 15 15 15 16 16 16 17 17 17 través de la haciendo vibrar
peas, como se observa 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 las vocales. 10 Explica por qué cambian los sonidos en los 17 La velocidad del sonido en el aire a 20 °C es de
12
1 11 1
10
12
12
12
12
8 8
5 6 7 8
4 4 5 6 7 8 9
9 9 9 9
11 1 12
10
10
3
4
0 1 2 3 4 4
2
6 6 6
7 7
5
5 5
Admisión. Escape. en la fi gura, verás que 1 1 2 instrumentos de cuerda cuando la longitud de 340 m/s.
la amplitud de osci- d. La articulación del sonido se da en la
Explosión. Inmersión. lación del extremo va y en las cavidades las cuerdas cambia, como en los violines o las a. ¿Cuál es la longitud de un tubo cerrado cuya 2 m
guitarras.
frecuencia fundamental corresponde a la nota
disminuyendo conforme pasa el tiempo. Esto y . la de 440 Hz?
4 La energía mecánica de un sistema oscilante en se debe a que la energía del movimiento se va e. En un tubo sonoro la columna de aire 11 La fl auta de pan es un instrumento utilizado por 21 El conducto auditivo del ser humano se puede
los extremos del movimiento depende de: representar como un tubo cilíndrico de una lon-
propagando. A tal movimiento se le denomina según una que diferentes culturas desde los griegos para ame- b. ¿Cuáles son las tres primeras frecuencias armó-
La masa. movimiento oscilatorio amortiguado. recibe desde la parte del tubo. nizar sus festejos o rituales. nicas de ese tubo? gitud aproximada de 2,5 cm como se observa en
la fi gura. ¿Cuál es la frecuencia fundamental de
Consta de varios tubos ce-
La amplitud. a. ¿Qué sucede con la energía que se transmite Elige la respuesta correcta. rrados unidos, de distintas c. ¿Cuál debería ser la longitud de un tubo abierto las ondas estacionarias generadas en este tubo?
para producir un sonido con una frecuencia
por la regla? longitudes. Explica por qué
La velocidad. 3 Los sonidos son producidos por: fundamental de 440 Hz? 2,5 m
b. Plantea una opción para que el sistema amor- a. La tráquea. c. La laringe. se generan diferentes soni- d. ¿Cuáles son las tres primeras frecuencias armó-
La energía en el punto de equilibrio. tiguado tenga un tiempo de duración mayor. dos en este instrumento. Abertura del oído Tímpano
b. Las cuerdas vocales. d. La garganta. nicas para el tubo abierto?
28 28 © Santillana 90 90 © Santillana © Santillana 91 91
© Santillana
Secciones especiales
En tu Hipertexto Física 2, también encontrarás algunas secciones especiales que puedes identifi car así:
Ciencia tecnología: esta sección te informa sobre algunos
elementos, procesos y avances tecnológicos, su funcionamiento y
la manera como estos infl uyen en la sociedad.
CIENCIA
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA
CIENCIA
Vena subclavia
Vena cava
superior
Conectores Mecanismo
de rosca
El desfibrilador cardioversor implantable es un aparato Batería Diseño de un amortiguador El edificio de los Ángeles City Hall,
elastométrico
electrónico que al estar conectado al corazón permite
construido en Estados Unidos,
monitorear constantemente su correcto funcionamiento. Circuito Ese hace necesario En el centro hay un cuenta con el sistema
n la actualidad,
Tiene la capacidad de detectar irregularidades en el ritmo
de amortiguación elastométrica.
or de montura
del corazón y también aplica desde el interior del cuerpo Capacitor construir estructuras disipador de energía La placa superior de montura
dor con la parte
una energía electrostática suficiente para que el corazón
hecho de plomo.
conecta al aislador con la parte
inferior de la estructura.
tructura.
deje de contraer sus fibras de forma incontrolada y hacerle a prueba de sismos,
en especial, cuando
recuperar su ritmo cardiaco normal. se trata de grandes
edificios o puentes
Una de las técnicas utilizadas son
que comunican los amortiguadores elastométricos, construidos
El dispositivo implantado es ciudades. Los aisladores con láminas de acero y goma intercaladas Las placas
de acero
el encargado de recibir las señales para aumentar el período de oscilación de la refuerzan la
sísmicos permiten que
del corazón y generar los pulsos una edificación tenga estructura de 2 a 3 segundos, disminuyendo las resistencia de
de energía electrostática para mayor tolerancia a los aceleraciones sísmicas. la estructura.
regular el funcionamiento sismos, amortiguando el
del corazón.
movimiento que generan
las placas terrestres
y disipando la energía Las cubiertas
Electrodos que se libera. de caucho ayudan conecta el aislador r
La placa inferior
a proteger las
con la base de la
placas de acero.
Los países que desarrollan
edificación.
mayor parte de esta
tecnología son China y
El DCI tiene unas dimensiones de 5 cm Japón debido a la mayor
de largo por 4 cm de ancho aproximadamente
de la
En la mayoría de los casos se hace y es utilizado por pacientes con una frecuencia tendencia que tienen a
y es
cardíaca alta anormal que haya producido
card
sufrir desplazamientos
una incisión en la parte inferior desmayos o deficiencia en la capacidad de su superficie terrestre.
desm
para implantar el dispositivo.
El electrodo es conectado al corazón de la clavícula izquierda del paciente de bombeo del corazón. Otra de las técnicas utilizadas Gracias al péndulo gigante de 680
de b
en su ventrículo derecho o aurícula para reducir las oscilaciones
derecha. En ocasiones se conectan sísmicas es por medio de un toneladas sostenido por fuertes tensores
hasta dos electrodos de acuerdo Los electrodos monitorean En un 5% de los casos no es posible gran péndulo como en el edificio y bombas hidráulicas el edificio puede
con las necesidades. la frecuencia cardíaca hacer la conexión venosa del dispositivo, , Taipéi 101 construido en Taipéi soportar temblores hasta de 7 grados en
y se encargan de transmitir entonces, la incisión se hace en la parte (Taiwán). la escala de Richter.
los impulsos eléctricos baja del abdomen y el electrodo
al corazón. va directamente a la parte externa © Santillana 181
Extremo del electrodo del músculo cardíaco. 36 © Santillana
en el ventrículo derecho
del corazón.
180 © Santillana ),6 LQGG
© Santillana 37
Prácticas de laboratorio: a través de
PRÁCTICA ME APROXIMO AL CONOCIMIENTO PRÁCTICA ME APROXIMO AL CONOCIMIENTO
DE LABORATORIO COMO CIENTÍFICO NATURAL DE LABORATORIO COMO CIENTÍFICO NATURAL
estas prácticas podrás comprobar algunos Dirección del campo magnético terrestre Inducción electromagnética
En esta práctica estudiaremos la relación entre la corriente eléctrica que circula por una bobina y el Muchos científicos coinciden en que la tecnología eléctrica nació gracias al descubrimiento de la induc-
fenómenos científi cos y aplicar conceptos por medio de un campo magnético variable. A partir de la relación entre la corriente eléctrica y el campo corriente eléctrica. Esta corriente es una corriente inducida y es alterna porque oscila de un lado a otro.
ción electromagnética. Este fenómeno consiste en usar campos magnéticos variados para producir una
cuerpo magnético generado por esta. También estudiaremos cómo se produce una corriente eléctrica
En esta práctica se desea determinar la dirección de una corriente a través de un conductor cuando un
magnético que esta produce, determinaremos la componente horizontal del campo magnético te-
rrestre. campo magnético varía a través de él.
Conocimientos previos Conocimientos previos
tratados en cada unidad, para aproximarte Campo magnético y corriente eléctrica. Campos magnéticos y uso del galvanómetro.
Procedimiento
Materiales 1. Para construir una bobina enrolla alrededor del cilindro hueco Materiales
al conocimiento como científi co natural. ■ Fuente aguja imantada 2. Coloca la bobina sobre la lámina de madera. Al frente de uno ■ Imán ■ Alambre conductor ■ Galvanómetro
unas 40 espiras del alambre de cobre para embobinar.
(brújula)
■ Dos cables conductores de los extremos de la bobina coloca la aguja imantada. Describe Procedimiento
■ 6 metros de cable de cobre lo que observas. 1. Conecta las terminales del galvanómetro a los 3. Mueve verticalmente el alambre a través del
para embobinar No. 22 3. Conecta los terminales de la bobina a la fuente, como se ve en extremos del alambre. imán y observa la variación de los valores que
■ Cilindro hueco de cartón la figura. Describe lo que sucede con la aguja imantada. registra el galvanómetro. Escribe la observación
en la siguiente tabla.
■ Lámina de madera 4. Invierte el sentido de la corriente en la bobina. Describe lo que
sucede con la orientación de la aguja imantada. Tabla de registro
5. Coloca la aguja imantada en diferentes posiciones con respecto Movimiento del Observación
a la bobina y repite la experiencia. alambre
Hacia abajo
Hacia arriba
2. Pon el alambre en el interior del imán.
Rápido hacia abajo
Rápido hacia arriba
4. Mueve nuevamente el alambre verticalmente,
pero con mayor rapidez. Observa la variación de
la medida señalada en el galvanómetro y escribe
la observación en la tabla de registro.
Análisis de resultados Análisis de resultados
1. Describe cualitativamente el campo magnético producido por la bobina. 1. Explica por qué el galvanómetro registra una corriente si no hay ninguna pila conectada en el alambre.
2. Compara el campo magnético producido por la bobina con el campo magnético producido por un imán 2. Si movemos con mayor rapidez el alambre a través del imán, ¿qué podemos decir respecto a la corriente
recto. que registra el galvanómetro? Justifica tu respuesta.
3. Explica los cambios producidos en la aguja imantada cuando inviertes el sentido de la corriente de la 3. Si utilizamos los dedos pulgar, índice y corazón, de la mano derecha para indicar el movimiento del
bobina. alambre, la corriente inducida y la dirección del campo magnético del imán, ¿cuál sería la regla que me
4. Verifica la dirección del campo magnético a partir de la regla de la mano derecha. permitiría presidir el comportamiento del alambre a partir de la dirección de la corriente y el campo
magnético del imán?
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