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Ciencia, Salud y Medio Ambiente · 2020-05-09 · 1 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones...
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Docentes 9.o grado
Fase 2, semana 4: 4 al 8 de mayo
MINISTERIODE EDUCACIÓN
Ciencia, Saludy Medio Ambiente
Orientaciones pedagógicas
Material de apoyo para la continuidad educativa ante la emergencia COVID-19
1 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones pedagógicas 9.o grado
Orientación sobre el uso de la guía
Esta guía contiene una propuesta de actividades secuenciales para que cada estudiante, pudiendo ser auxiliado
por su grupo familiar, construya su propio aprendizaje. Se incluyen vínculos a recursos de diverso tipo, sugerencias
de tareas y de evaluación. Usted tiene la libertad de hacer las adecuaciones pertinentes con su grupo estudiantil o
emplear la guía sin modificar; para ello, las notas docentes y la resolución de actividades se presentan en gris claro.
A partir de lo anterior, evalúe las tareas plasmadas en los cuadernos de sus estudiantes cuando se reanuden las
clases presenciales. También puede solicitar fotografías de respaldo o crear directamente un aula virtual con sus
estudiantes.
A. Actividades
1. Resolución de crucigrama (tiempo estimado: 30 minutos)
• Observa el video 1, “Sonido”, esta vez completo.
• Resuelve el siguiente crucigrama:
VERTICAL
(1) Aumento en la amplitud de una onda
(3) Cambio aparente relativo de la frecuencia
cuando hay un movimiento de la fuente
que lo origina
(6) Membrana muy fina que vibra al llegar una
onda sonora
HORIZONTAL
(2) Estructura del oído interno en forma de caracol
(4) Potencia transmitida por unidad de área
(5) Tipo de onda que es el sonido
(7) Medida de la intensidad sonora
1
2
3
4
Unidad 5. Ondas, luz y sonido Semana 4
Contenidos • Sonido: Producción y propagación• Recepción de ondas sonoras
Indicadores
de logro
5.3. Explica con precisión e interés que el sonido se produce por las vibraciones de los objetos
5.4. Demuestra y explica con interés cómo se produce y propaga el sonido a través de un
medio sólido, líquido y gaseoso
Tareas propuestas
• Resolución de crucigrama• Clasificación del sonido• Resolución de problemas
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5
6
7
Respuesta:
R
C O C L E A
S
O
N E
A F
N E
C C
I N T E N S I D A D S O N O R A
A O
D
L O N G I T U D I N A L
P
T P
D E C I B E L I O S
M E
P R
A
N
O
2. Clasificación del sonido (tiempo estimado: 40 minutos)
• Después de haber visto el video 1, “Sonido”, lee la Lección 9 del Material de autoformación e innovación
docente para Ciencias Naturales: FÍSICA, de la cual se anexó un extracto en la versión impresa de la guía
anterior (semana 3) y cuyo extracto complementario se anexa ahora en esta guía.
• La siguiente información te será de mucha utilidad:
Clasificación de los sonidos referente a su frecuencia
Rango de frecuencia (Hz) Tipo de sonido
20 a 256 Graves
256 a 2,000 Medios
2,000 a 16,000 Agudos
3 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones pedagógicas 9.o grado
• Con la información anterior, elabora en tu cuaderno la misma tabla, pero en rangos de longitudes de onda.
Ayuda: utiliza como medio de propagación el aire, donde la velocidad del sonido es de 340 m/s.
Solución: utilizando la fórmula para la velocidad de ondas v = λf, se despeja la longitud de onda y queda
λ = %&, el siguiente proceso se obtiene en la tercera columna.
Clasificación de los sonidos referente a su frecuencia Proceso de solución
(cálculos) Rango de frecuencia (m) Tipo de sonido
1.33 a 17 Graves
λ =340m/s20Hz
= 17m
λ =340m/s256Hz
= 1.33m
0.17 a 1.33 Medios λ =
340m/s256Hz
= 1.33m
λ =340m/s2000Hz
= 0.17m
0.02 a 0.17 Agudos λ =
340m/s2000Hz
= 0.17m
λ =340m/s16000Hz
= 0.02m
• Clasifica los tipos de sonido en graves, medios y agudos de la siguiente tabla.
Clasificación de sonidos
Origen del sonido Clasificación
Ladrido de un perro a una longitud de onda de 5 cm Agudo
Sonido que emite una campana a una frecuencia de 2500 Hz Agudo
La voz de un hombre adulto tiene una longitud de onda de 1.8 m Grave
Mugido de vacas a una longitud de onda de 2.3 m Grave
Ruido generado por el viento cuando mueve hojas secas a una frecuencia de 700 Hz
Medio
3. Resolución de problemas (tiempo estimado: 50 minutos)
• Utilizando la Lección 9 (extractos anexos en las versiones impresas de la semana anterior y de la
presente guía), resuelve los siguientes problemas.
En un día sin energía eléctrica, el director de un centro educativo decide pararse en medio de la cancha y
expresar que es hora del receso. Su voz tiene una frecuencia de 235 Hz. El profesor de Ciencias, Salud y
Medio Ambiente proyecta a sus estudiantes la onda generada por el director y esto es percibido en el
laboratorio de ciencias:
4 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones pedagógicas 9.o grado
El profesor les dice a sus estudiantes que solo podrán salir quienes encuentren la velocidad de la onda
generada. ¿Qué velocidad sería?
Solución:
Viendo la gráfica se obtiene la longitud de onda y es 𝜆 = 1.6𝑚, ahora se calcula la velocidad con la fórmula 𝑣 = 𝜆𝑓 = 1.6𝑚 235𝐻𝑧 = 376𝑚/𝑠
Se golpea con un martillo en un extremo de un bloque de madera de 75 cm de longitud. Al otro extremo
se encuentra una persona escuchando las dos ondas longitudinales que llegaron, una causada por la
madera y otra por el aire. Calcula el intervalo de tiempo entre los dos sonidos. La velocidad del sonido en
madera es 3,900 m/s.
Solución:
Para este problema se necesitará la fórmula para la velocidad v = =>?@A@óC(E)G@HIJ>(G)
= EG, dado que se tienen dos
eventos a una misma posición, cambiando solo sus velocidades. Entonces para cada uno de los eventos
se despeja el tiempo y quedaría la formula t = E%, se identificará el tiempo en la madera como 1 y tiempo en
el aire 2, quedando ambas fórmulas de la siguiente manera:
Madera: tL =E%M
,
Aire: tN =E%O
,
El intervalo de tiempo sería la diferencia de tiempo en el aire y madera (Δt = tN-tL), ahora se procederá a
responder:
Δt = tN-tL
Δt =xvN-xvL
Los datos a sustituir serían los siguientes:
x = 75cm = 0.75m
vL = 3,900m/s, velocidad del sonido en la madera
vN = 340m/s, velocidad del sonido en el aire
Sustituyendo valores:
Δt =0.75m340m/s
-0.75m3900m/s
Δt = 0.0022s − 0.0002s Δt = 0.0002s
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Unos pescadores activan un sonido en su barco que se transmite al fondo marino. Se sabe que, por
prevención, el barco no debe pasar a una profundidad menor a 3 metros. Si al sonar se capta el sonido
reflejado en el fondo luego de 0.02 segundos desde que fue emitido, ¿puede pasar el barco por la zona?
Considera que el sonido viaja en agua salada a una velocidad de 1,500 m/s.
Solución:
Se considera la fórmula para la velocidad v = W@?GXCA@X(Y)G@HIJ>(G)
= YG, de ella se despeja la distancia que es la variable
a buscar y quedaría: y = vt, ahora se verifican los datos proporcionados por el problema:
tG = 0.02s; este es el tiempo total (ida y regreso) pero solo se necesita el tiempo de ida, entonces dividimos
por dos el tiempo total y es con el tiempo que se trabajaría: t = 0.01s. v = 1,500m/s
Sustituyendo valores en la fórmulay = vt:
y = (1,500m/s)(0.01s) y = 15m
El barco puede pasar tranquilamente por la zona.
B. Recursos
• Video 1: “Sonido”, disponible en https://youtu.be/QTGpr6VClZw, también disponible por franja de
televisión abierta (consulta canales y horarios).
• Material de autoformación e innovación docente para ciencias naturales: FÍSICA, páginas 152 a 157.
Disponible en http://bit.ly/3b8qpoa, también se anexó el extracto 1 en la versión impresa de la guía
previa (semana 3), que deberá complementarse con el extracto 2 disponible en la versión impresa de
esta guía.
C. Evaluación
• Resolución de crucigrama: 30 %
• Clasificación del sonido: 30 %
• Resolución de problemas: 40 % D. Anexo
Extracto de Lección 9: Material de autoformación e innovación docente para tercer ciclo: Física.
Extracto N°2 de la Lección 9. Material de Autoformación e Innovación Docente para Tercer Ciclo. Física.
1. Sonido
El sonido es el producto de una vibración de un cuerpo que
genera una onda longitudinal (ondas de compresión) y
necesita un medio para poder transportarse. Las películas de
ciencia ficción se equivocan con hacer sonar las explosiones
que se producen en el espacio y se explica como sigue:
Cuando el objeto que vibra transmite energía que permite a
las partículas, en esto caso aire, vibrar a esa misma
frecuencia, en esa traslación con movimientos vibratorios
existen regiones como las que se observan en la figura 1.
Figura 1: Esquema de las partes de una onda longitudinal que
produce sonido
Las regiones en donde las partículas se concentran en mayor
cantidad con respecto al medio generan una mayor
densidad y presión, estas regiones se denominan regiones
de compresión. Las regiones donde existe una menor
concentración de partículas que el medio se denominan
rarefacción o dilatación del medio y generan una menor
densidad y presión.
Las distancias entre las regiones y de las regiones de
compresión nos ayudan a distinguir entre las frecuencias
(figura 2); las regiones comprimidas más cortas definen una
frecuencia alta y las regiones comprimidas más largas
definen una frecuencia baja. La frecuencia de una onda
longitudinal determina qué tan alto o bajo percibimos los
sonidos y esto se denomina tono.
No todos los sonidos producen una onda sinusoidal
simétrica, que son agradables de escuchar; también existen
sonidos que se denominan ruido, que no poseen esa
simetría y perturban (figura 3).
Figura 2: A. frecuencias altas generan tonos altos; B. frecuencias
bajas generan tonos bajos
Figura 3: Esquema de las ondas producidas de manera armónica
por un diapasón y de ruido producido por el golpe de un martillo
El oído humano percibe el sonido en un rango de frecuencia
que oscila entre 20 a 20 000 Hz, las ondas de frecuencias
menores de 20 Hz son denominadas como infrasónicas y las
mayores a los 20 000 Hz se denominan ultrasónicas (figura 4).
Figura 4: Regiones de las diferentes capacidades de escucha del
oído humano