Autor: Hernán FerrariResponsable
disciplinar: Silvia BlausteinÁrea
disciplinar: FísicaTemática:
Osciladores acoplados y transferencia de energía. Ondas
mecánicasNivel: Secundario, ciclo básicoSecuencia didáctica elaborada por Educ.ar
Propósitos generales
Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso
de enseñanza y aprendizaje.
Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el
intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la
autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y
facilitador del trabajo.
Estimular la
búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes
soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la
jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades
Cuando
se conectan varios osciladores entre sí, el movimiento de uno de ellos
incide sobre todos los demás a través de un intercambio de energías. A
este sistema de osciladores conectados se lo denomina osciladores acoplados. El movimiento que se
genera en estos osciladores acoplados se denominamovimiento ondulatorio.
En
un sistema de partículas acopladas se puede propagar una perturbación a
lo largo del sistema al generar una onda mecánica. Para ello es
necesaria una fuente que genere la perturbación, el sistema o medio que
reciba la excitación de la fuente y un medio a través del cual las
partículas se acoplen entre ellas.
Un
ejemplo típico de onda mecánica es el sonido: perturbaciones en la
presión del aire que se pueden propagar a través de este como medio.
Que
los alumnos comprendan cómo se puede propagar una perturbación a través
de osciladores armónicos acoplados, originando así lo que se conoce
como onda.
El sonido es una onda que se propaga a una velocidad definida. Busquen
ejemplos de situaciones en las que se producen ondas en la naturaleza
y
ejemplos de otras fabricadas por el ser humano.
Expliquen por qué un relámpago se ve antes de que podamos escuchar
el trueno.
Los ecos son reflejos del sonido en una superficie. ¿Qué experimento
realizó Isaac Newton para determinar la velocidad del sonido
utilizando
el concepto de eco? ¿Con qué instrumento midió el tiempo? ¿Qué
modificaciones realizó en él para medir la velocidad del sonido y por
qué las hizo?
¿Cuándo se dice que dos osciladores o más están acoplados?
Describan la onda de choque provocada por personas en una multitud
que aparece en el video.
¿Puede repercutir una perturbación natural que se produce en una parte
del mundo en otra lejana? Busquen ejemplos de este fenómeno.
¿Cómo explica la física desde un modelo en pequeña escala este
mecanismo con dos osciladores acoplados? Describan el experimento
observado indicando qué bola es perturbada, la condición inicial del
otro péndulo y qué sucede al final del experimento.
Definan y expliquen el movimiento armónico simple y en qué casos
aparece este movimiento.
¿Cuál es la esencia de una onda mecánica?
La velocidad a la que se propaga una onda depende del medio que
atraviesa y de la conexión entre una partícula de materia y la
siguiente. Expliquen cómo afecta el tipo de unión a la propagación de
la onda.
¿Cómo se llaman las ondas que se propagan a través de cualquier
medio?
b. Realicen un informe con el programa Write de sus equipos
portátiles que
incluya las distintas respuestas de la actividad y las conclusiones a
las que hayan podido arribar.
Expliquen cómo se propaga una onda mecánica en un sistema de átomos de
un material cristalino. ¿Qué fuerzas vinculan a los átomos en el
cristal?
Los instrumentos musicales emiten ondas. Definan los siguientes
conceptos: amplitud de onda, período y frecuencia.
¿El tono de la música, de qué magnitud de la onda sonora depende?
¿El volumen de la música, de qué magnitud de la onda sonora
depende?
¿A qué se llama longitud de onda? ¿Al producto de qué otras dos
magnitudes es igual?
¿Qué tipo de longitudes de onda genera una baja frecuencia de
excitación?
Expliquen qué diferencias existen entre las ondas producidas por el
mar y las ondas producidas por el sonido.
¿Qué sucede con las ondas en el mar a medida que se acercan a la
tierra?
¿Cuáles son los principios básicos de las ondas mecánicas?
¿Qué determina la velocidad con la que se mueve una onda en un sistema
de masas unidas por resortes y qué la determina en una onda generada
en
el mar?
Cuando se habla de las masas
enlazadas por resortes, se puede decir que se forman ondas
longitudinales y transversales. Expliquen cómo son las formas de las
olas del mar.
¿Por qué disminuye la velocidad de una ola al acercarse a la
orilla? ¿Qué consecuencia tiene esta disminución en la velocidad?
b. Realicen un informe con el programa Write de sus equipos portátiles
que
incluya las distintas respuestas de la actividad y las conclusiones a
las que hayan podido arribar.