Velocidad del sonido

Autor: Hernán Ferrari Responsable disciplinar: Silvia Blaustein Área disciplinar: Física Temática: Ondas mecánicas, velocidad del sonido Nivel: Secundario, ciclo básico Secuencia 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 la actividad

La velocidad del sonido es la velocidad de propagación de las ondas sonoras. En la atmósfera terrestre es de 343 m/s (a 20 °C de temperatura). La velocidad del sonido varía en función del medio en el que se trasmite.

La velocidad de propagación de la onda sonora depende de las características del medio en el que se realiza dicha propagación y no de las características de la onda o de la fuerza que la genera. Su propagación en un medio puede servir para estudiar algunas propiedades de dicho medio de transmisión.

Objetivo de la actividad

Que los alumnos estudien la velocidad de propagación de las ondas en el aire.

Actividad 1:

1. Observen el siguiente video.


Video 1


a) Resuelvan estas actividades.

Las ondas sonoras pueden oírse pero no verse; ¿qué genera una onda sonora? ¿De qué manera lo hace?

¿Qué frecuencia tiene una onda sonora comparada con la frecuencia de su fuente?

¿De qué parámetros depende la velocidad de una onda sonora?

Conviertan la velocidad calculada por Newton para la velocidad del sonido en el aire a m/s. ¿Qué velocidad para el sonido en m/s obtuvo Denham? ¿Qué diferencia había, porcentualmente, entre ambas mediciones?

¿Cuál era la prueba para que la teoría de Newton de la gravedad fuera válida? ¿Cómo modificó sus resultados para obtener un valor numérico más cercano al medido por Denham?

b) Realicen un informe con el programa Writer de sus equipos portátiles que incluya las distintas respuestas y las conclusiones a las que hayan podido arribar.

Actividad 2

En el siguiente enlace se explica un experimento para medir la velocidad del sonido en el aire. Para ello se utilizan diapasones de distintas frecuencias que se toman como datos y se mide la longitud en la que se observa la aparición de resonancia del sonido generado por el diapasón, en un tubo cerrado en un extremo. En función de esta longitud se puede medir la longitud de onda del sonido, que junto con la frecuencia permiten medir la velocidad de propagación.

1. Sigan los pasos que indica el enlace anterior, que en su parte inferior dirige a otra página en la que se encuentra el simulador del tubo con nivel de agua variable y los diapasones de distintas frecuencias.

a) Seleccionen los distintos diapasones y midan la longitud de los tubos en los que aparece la segunda resonancia.

b) Calculen la longitud de onda sabiendo que será igual a cuatro tercios de la longitud del tubo para la segunda resonancia. Con esos valores, calculen la velocidad del sonido.

c) Armen una tabla como la que se muestra en el primer enlace.

d) Obtengan una imagen del segundo enlace mostrando el funcionamiento del applet que simula este experimento.

e) Realicen un informe con el programa Writer de sus equipos portátiles que incluya las distintas respuestas y las conclusiones a las que hayan podido arribar.