Ondas - Apuntes 5 PDF

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Apuntes de ondas...

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Ondas

Este fascículo constituye la versión en papel de una unidad de aprendizaje multimedia de Science Bits. Su contenido procede de una obra digital multimedia disponible en www.science-bits.com y su objetivo es complementar los contenidos digitales con un formato físico en papel para facilitar la labor en aulas sin un ordenador para cada alumno. Créditos fotográficos epicstockmedia, @123rf.com (surfista, pág. 1 y 6-7); creative commons licensed (BY) flickr photo by borkur.net: http://flickr.com/photos/ borkurdotnet/5510694602 (estadio, pág. 8); Rebhuzz, @ matejtoman.com (silueta manos, pág. 8); creative commons licensed (BY-SA) flickr photo by jikatu: http://flickr.com/photos/jikatu/5513391041 (estadio, pág. 9); creative commons licensed (BY) flickr photo by JimLarrison: http://flickr.com/photos/larrison/14916012101 (gradas, pág. 9); creative commons licensed (BY) flickr photo by jl.cernadas: http://flickr.com/photos/jlcernadas/7615260862 (playa, pág. 9); EigenesWerk, Wikimedia Commons (estadio, pág. 10); creative commons licensed (BY) flickr photo by Barbara Walsh Photography: http://flickr.com/photos/barbarawalsh/6142862303 (ola, pág. 15); creative commons licensed (BY-SA) flickr photo by KOREA.NET - Official page of the Republic of Korea: http://flickr.com/photos/koreanet/15233349469 (gimnasta, pág. 16); creative commons licensed (BY) flickr photo by Patrick Feller: http://flickr.com/photos/nakrnsm/3814916578 (ondas en el agua, pág. 16); creative commons licensed (BY) flickr photo by ErinKhoo: http:// flickr.com/photos/23563020@N08/3226793667 (fondo marino, pág. 17); creative commons licensed (BY) flickr photo by kaibara87: http://flickr.com/photos/kaibara/8139149777 (paisaje, pág. 18); creative commons licensed (BY) flickr photo by Sam Beebe, Ecotrust: http://flickr.com/photos/sbeebe/12919353813 (playa, pág. 18); creative commons licensed (BY) flickr photo by Loco Steve http://flickr.com/photos/locosteve/6001752173 (montaña, pág. 20); creative commons licensed (BY) flickr photo by NASA Goddard Photo and Video: http://flickr.com/photos/gsfc/4481770213 (rayos gamma, pág. 22); creative commons licensed (BY) flickr photo by Trace Meek: http://flickr.com/photos/tracemeek/5327224133 (rayos X, pág. 22); creative commons licensed (BY) flickr photo by Artist in doingnothing: http://flickr.com/photos/miran/5759547871 (ultravioletas, pág. 22); creative commons licensed (BY) flickr photo by Cessna 206: http://flickr.com/photos/7519597@ N05/2466444043 (arcoíris, pág. 23); creative commons licensed (BY) flickr photo by U.S. Geological Survey: http://flickr.com/photos/usgeologicalsurvey/15037226494 (rayos infrarrojos, pág. 23); creative commons licensed (BY) flickr photo by Breville USA: http://flickr.com/photos/breville/15641717061 (microondas, pág. 23); creative commons licensed (BY) flickr photo by Highways Agency: http://flickr.com/photos/highwaysagency/4789310569 (radio, pág. 23); creative commons licensed (BY) flickr photo by enneafive: http://flickr.com/photos/enneafive/8071299074 (bosque, pág. 24); Comaniciu, Dan©123rf.com (chica leyendo, pág. 24); creative commons licensed (BY) flickr photo by StevoKebabo: http://flickr.com/photos/16927804@N07/7490318594 (paloma, pág. 24); creative commons licensed (BY) flickr photo by viZZZual.com http://flickr. com/photos/vizzzual-dot-com/2226095398 (muro, pág. 24); creative commons licensed (BY) flickr photo by KassandraBayResort: http://flickr.com/photos/kassandrabay/7745589058 (baño, pág. 26); creative commons licensed (BY) flickr photo by Carlos ZGZ: http://flickr.com/photos/ carloszgz/15737667998 (espejo, pág. 26); creative commons licensed (BY) flickr photo by vmiramontes: http://flickr.com/photos/vmiramontes/3627384911 (té, pág. 27); pennapazza, @123rf.com (búho, pág. 28); Ronen, ©123rf.com (chico mirando la tele, pág. 28); JATESADA NATAYO, ©123rf.com (caracal, pág. 29); creative commons licensed (BY) flickr photo by www.mazintosh.es http://flickr. com/photos/mazintosh/495122528 (ondas de agua, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by Kristina_Servant: http://flickr.com/photos/xkristinax/8182619202 (guitarra, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by timparkinson: http://flickr.com/photos/timparkinson/3542903169 (móvil, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by @sage_solar http://flickr.com/photos/sagesolar/8083255326 (arcoíris, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by Cavin http://flickr.com/photos/-cavin-/2631150539 (relámpagos, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by garryknight: http://flickr.com/photos/garryknight/6436100219 (escuchar música, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by swong95765: http://flickr.com/photos/29487672@N07/14692709735 (rugby, pág. 30); creative commons licensed (BY) flickr photo by MikaStetsovski: http://flickr.com/photos/psyxek/13864026724 (correr, pág. 30); AlexeyZarodov, @123rf.com (velero, pág. 32); creative commons licensed (BY) flickr photo by davef3138: http://flickr.com/photos/davef3138/4759142770 (antena, pág. 34); By hotblack, morgueFile (ondas en el agua, pág. 35); creative Commons licensed (BY) flickr photo by derekGavey: http://flickr.com/photos/derekgavey/4243328264 (guitarra, pág. 35);NASA, ESA, and M. Livio and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI) (nebulosa Cangrejo, pág. 36); NASA, ESA, and M. Livio and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI) (nebulosa Carina, pág. 37);creative commons licensed (BY) flickr photo by Jim, the Photographer: http://flickr.com/photos/jcapaldi/9540998932 (saxofón, pág. 38);Harke, Wikimedia Commons (sonómetro, pág. 38);creative commons licensed (BY) flickr photo by MIKI Yoshihito: http://flickr.com/photos/mujitra/8086196406 (altavoz, pág. 39); creative commons licensed (BY) flickr photo by bigbirdz: http://flickr.com/photos/ bigbirdz/4441608637 (avión, pág. 39); creative commons licensed (BY) flickr photo by TrekkingRinjani: http://flickr.com/photos/trekkingrinjani/4930552641 (montaña, pág. 40); creative commons licensed (BY) flickr photo by karlnorling: http://flickr.com/photos/karlnorling/12315154423 (barco, pág. 40);Alexander Raths, ©123rf.com (consulta médica, pág. 41);Wolfgang Moroder, Wikimedia Commons (ecografía, pág. 41); bartekwardziak, @123rf.com (consulta médica, pág. 42); creative commons licensed (BY) flickr photo by RamónP: http://flickr.com/photos/118276383@ N05/15230993051 (tomando el sol, pág. 44); creative commons licensed (BY) flickr photo by ThreattoDemocracy: http://flickr.com/photos/16725630@N00/12337980454 (niños con móvil, pág. 46);creative commons licensed (BY) flickr photo by garryknight: http://flickr.com/photos/garryknight/7003178857 (adulto con móvil, pág. 46); creative commons licensed (BY) flickr photo by girolame: http://flickr.com/photos/girolame/4592377835 (wi-fi, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by kainr: http://flickr.com/photos/434pics/3472759011 (vela, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by kevindooley: http://flickr.com/photos/pagedooley/5478331001 (Sol, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by Stewart: http://flickr.com/ photos/stewart/99129170 (biblioteca, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by SkyhorsePhotography: http://flickr.com/photos/skyhorsephotography/4677395644 (luces, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by jerome_Munich: http://flickr.com/photos/jerome_munich/4885443760 (galaxia, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by SwamiStream: http://flickr.com/photos/araswami/2900257491 (flor, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by R/DV/RS: http://flickr.com/photos/redvers/2450291268 (semáforo, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by Koshyk: http://flickr.com/photos/kkoshy/5541699544 (Luna, pág. 47); WissawakornKana, @123rf.com (tres velas, pág. 47); creative commons licensed (BY) flickr photo by NASA Goddard Photo and Video: http://flickr.com/photos/gsfc/5568917608 (galaxia, pág. 48); creative commons licensed (BY) flickr photo by Hubble SpaceTelescope / ESA: http://flickr.com/photos/hubble_esa/10581847073 (Próxima Centauri, pág. 48); creative commons licensed (BY) flickr photo by freestock.ca a&dareto share beauty: http://flickr.com/ photos/82955120@N05/15279898793 (aire, pág. 49); creative commons licensed (BY) flickr photo by Sam Howzit http://flickr.com/photos/aloha75/5953100136 (tarta, pág. 49); creative commons licensed (BY) flickr photo by DawnHuczek: http://flickr.com/photos/31064702@N05/4374277115 (ardilla, pág. 49); alex_star, ©123rf.com (pecera, pág. 49); creative commons licensed (BY) flickr photo by BevGoodwin: http://flickr.com/photos/bevgoodwin/9357291024 (sillas, pág. 49); creative commons licensed (BY) flickr photo by Plage Vinilos y Decoración: http://flickr.com/photos/ plagevinilosyadhesivosdecorativos/5429113968 (mampara, pág. 49); flickr photo by Marcus Hansson http://flickr.com/photos/marcus_hansson/ 194653115 sharedunder a Creative Commons (BY) license (visillo, pág. 49); flickr photo by jennydowning http://flickr.com/photos/jennypics/9343680417 sharedunder a creative commons (BY) license (mariposa, pág. 49); NASA, ESA, and E. Karkoschka (University of Arizona) (Júpiter, pág. 50); creative commons licensed (BY) flickr photo by @sage_solar: http://flickr.com/photos/sagesolar/8083255326 (arcoíris, pág. 50); creative commons licensed (BY) flickr photo by StewC: http://flickr.com/photos/stewc/6814299903 (papeles de colores, pág. 51); Jennifer Rensel, Wikimedia Commons: http://commons.wikimedia.org/ wiki/File:Brush_and_watercolours.jpg#/media/File:Brush_and_watercolours.jpg (pinturas y pincel, pág. 52); creative commons licensed (BY) flickr photo by CarlosDiazME: http://flickr.com/photos/ carlosdiazme/15853357649 (luces, pág. 52); Mconnors, morgueFile (pinturas, pág. 52); creative commons licensed (BY) flickr photo by Swallowtail Garden Seeds: http://flickr.com/photos/ swallowtailgardenseeds/15942278662 (rana, pág. 52); creative commons licensed (BY) flickr photo by pedrosimoes7: http://flickr.com/photos/pedrosimoes7/10521976566 (leyendo, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by scott1346: http://flickr.com/photos/bluecorvette/8182031658 (lago, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by TBoard: http://flickr. com/photos/tboard/2759751304 (edificio, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by Nono Fara: http://flickr.com/photos/n-o-n-o/3227194966 (gafas, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by peasap http://flickr.com/photos/peasap/1576839129 (trombones, pág.53); creative commons licensed (BY) flickr photoby Don McCullough: http://flickr.com/ photos/69214385@N04/9113267170 (pelícano, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by Mohammed Alnaser: http://flickr.com/photos/69er/329896243 (iguana, pág. 53); Beglib, morgueFile (espejo curvo con coche, pág. 53); Mensatic, morgueFile (recibidor, pág. 53); Click, morgueFile (baño, pág. 53); Haml, morgueFile (espejo curvo con edificio, pág. 53); creative commons licensed (BY) flickr photo by James WebbSpaceTelescope: http://flickr.com/photos/nasawebbtelescope/8247194011(espejos hexagonales, pág. 54); Studiovancaspel, @iStock.com (niño con lupa, pág. 54); creative commons licensed (BY) flickr photo by twentyninthmoon: http://flickr.com/photos/98567769@N08/11356246974 (telescopio, pág. 55); David Ahn, ©iStock.com (microscopio óptico, pág. 55); creative commons licensed (BY-SA) flickr photo by Eric Kilby: http://flickr.com/photos/ekilby/9019420201 (periscopio, pág. 55); KatiMolin, @123rf.com (manzana, pág. 56); Karatas, Wikimedia Commons (gato, pág. 57).

Se consiente la copia y reproducción de esta obra sin necesidad de autorización bajo las siguientes condiciones simultáneas: - Su utilización complementará el uso legal de la versión digital multimedia. - Su uso quedará restringido al ámbito escolar y educativo. - En caso de distribución, se realizará de forma gratuita. - En ningún caso se modificará su contenido. Para cualquier otro uso, queda prohibida la reproducción, distribución, comunicación pública o transformación de esta obra sin la autorización de los titulares del copyright. Copyright: International Science Teaching Foundation & Science Bits S.L., 2015

International Science Teaching Foundation Tower Bridge House, St Katharine’s Way London E1W 1AA (United Kingdom)

Science Bits, S.L. Torrent de l’Olla 220, 2n 4a 08012 Barcelona (España)

Ciencias Físicas

Unidad

Ondas

Estructura de la unidad

Portada Aparece destacado el título de la unidad y se presentan los objetivos de aprendizaje. Además, se facilita un índice de los contenidos organizados según el modelo de las 5E. En la versión digital, la portada ofrece una actividad que permite repasar los conocimientos necesarios para abordar la lección.

Empezamos En este apartado se ofrece una actividad asociada a un video disponible en la versión digital. No obstante, se proporciona un resumen del mismo en la primera página. A partir del video, se desarrollan una serie de actividades. Algunas de ellas pueden ser interactivas en la versión digital, pero siempre aparecerán preguntas de respuesta abierta.

Exploramos Se trata de una actividad exploratoria y de descubrimiento para movilizar los conocimientos previos y compararlos con los resultados obtenidos a partir de la experiencia. El objetivo es realizar un aprendizaje intuitivo de los conceptos más importantes de la unidad. La versión digital ofrece recursos multimedia que resultan indispensables para desarrollar esta actividad: simuladores, videos, interactividades, etc.

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Estructura de la unidad

Explicamos Se exponen de manera sistemática y formal todos los conceptos clave de la unidad. La versión digital ofrece una gran cantidad de recursos multimedia que facilitan la comprensión de las ideas expuestas. En esta versión imprimible se incluyen los elementos gráficos que resultan indispensables y las referencias de los recursos digitales disponibles. La versión digital también puede incluir actividades de ampliación o de refuerzo.

Elaboramos En este apartado se ofrece la oportunidad de demostrar los aprendizajes adquiridos mediante su aplicación práctica. Por ello, se propone una tarea que consiste en una actividad-problema a resolver. La propuesta exige la aplicación de conceptos, actitudes y procedimientos aprendidos en la unidad. La versión digital puede proporcionar herramientas multimedia, como simuladores o videos, para su desarrollo.

Ejercicios Cada uno de los conceptos desarrollados en el apartado «Explicamos» cuenta con ejercicios interactivos o de respuesta abierta que tienen como objetivo la consolidación de los aprendizajes mediante la práctica. Esta versión imprimible incluye todos aquellos que no corresponden a ampliaciones o refuerzos, organizados exactamente igual que los contenidos de la sección «Explicamos».

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Ondas Índice · Empezamos · ¡Vamos al estadio! ............................................................... 08 · Exploramos · La ola que recorre el estadio .............................................. 10 · Explicamos · Modelo de onda .................................................................. 15 · Tipos de ondas ............................................................. 16 · Parámetros de una onda .............................................. 17 · Interacción onda-materia .................................................. 17 · Cambio de medio de propagación .............................. 18 · Interacción onda-onda ....................................................... 18 · El sonido ............................................................................... 19 · Propiedades del sonido ................................................ 19 · Eco y reverberación ....................................................... 20 · El oído humano .............................................................. 20 · Las ondas electromagnéticas ............................................ 21 · El espectro electromagnético ...................................... 22 · La luz visible .......................................................................... 23 · Interacción luz-materia ................................................. 24 · Sombras y penumbras .................................................. 24 · La descomposición de la luz blanca ............................ 25 · El color de un cuerpo ...................................................... 25 · Reflexión y espejos ......................................................... 26 · Refracción y lentes ......................................................... 27 · El ojo humano ................................................................. 27 · Elaboramos · Poderes sensoriales .............................................................. 28 · Ejercicios ................................................................................... 30

En esta unidad aprenderás: Cómo las ondas transportan energía sin transportar materia.

Qué tienen en común la luz visible, los rayos X y las ondas de radio.

Que la luz y el sonido son ondas.

En qué consisten los colores.

Cómo podemos distinguir una onda de otra.

Por qué cuando miramos una pajita a través de un vaso de refresco parece que está rota.

Que solo algunas ondas pueden propagarse en el vacío. Qué son el volumen, el tono y el timbre de un sonido.

Que mirarse en el espejo y oír el eco de nuestra voz son fenómenos muy parecidos.

Empezamos

ideo

¡Vamos al estadio! Hoy es día de partido. En cualquier parte del mundo, las aficiones se dirigen a los estadios para pasar un buen rato y animar a sus equipos. Cada aficionado ocupa su asiento hasta que empieza el partido. Es entonces cuando cada afición empieza a animar a su equipo: algunos aplauden, otros cantan, agitan banderas y bufandas, tocan bocinas y tambores, improvisan coreografías y cuando se desata la euforia, hacen la ola. Llenos de emoción, los aficionados se levantan de sus asientos y se vuelven a sentar. La ola puede dar varias vueltas al estadio pero ninguno de los aficionados ha cambiado de asiento. Entonces, ¿qué es lo que se ha desplazado?

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Cuestiones a. En el video de la versión digital se muestran diferentes formas de animar en un estadio. Elabora una lista con las distintas formas de animación que aparecen en el video.

b. ¿Qué tienen en común todas ellas?

c. Es habitual que distintas zonas de la grada se comuniquen entre sí a través de cánticos o coreografías. ¿Cómo viajan estas señales de un extremo al otro del estadio?

e. En ocasiones especiales, la afición del estadio se organiza y empieza a hacer la ola.

Explica qué sucede desde que unos aficionados lanzan sus cánticos hasta que los del otro extremo los oyen.

Describe el movimiento de cada uno de los aficionados y el efecto que produce en el conjunto de la grada.

¿En qué consiste esta forma de animar?

f. Las olas de los estadios reciben este nombre por su parecido con las olas del mar. ¿Conoces otros fenómenos similares?

d. Explica qué ocurre desde que unos aficionados realizan una coreografía hasta que los del otro extremo la ven.

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g. La luz y el sonido son fenómenos que están relacionados con las olas. ¿Sabes qué tienen en común?

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Exploramos

La ola que recorre el estadio En los estadios deportivos, los aficionados animan a su equipo de muchas formas: aplauden, cantan, hacen sonar bocinas y ondear banderas… Todas estas formas de animar producen ondas que se propagan por el estadio. En ocasiones especiales, los espectadores se organizan y hacen la ola. Entonces, una ola de euforia recorre las gradas del estadio. Estas olas se comportan de forma muy parecida a como lo hacen las ondas. Vamos a analiz...