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T6.- Actividades de refuerzo

1. Cuando se golpea con la baqueta en las láminas de un xilófono, se produce un sonido.

a) ¿Por qué deja de sonar al poner un dedo sobre la lámina?

b) ¿Qué demuestra este hecho sobre la forma en la que se produce el sonido? a) Al poner el dedo, impedimos que la lámina vibre.

b) Demuestra que la vibración del material es lo que causa el sonido.

2. ¿A qué frecuencia debe vibrar un objeto para que produzca sonido? ¿Qué es un hercio? Debe vibrar a una frecuencia comprendida entre 20 Hz y 20000 Hz. Un hercio equivale a una oscilación completa

en un segundo.

3. Un determinado cuerpo efectúa 2300 oscilaciones en 50 segundos. ¿Cuál es su frecuencia?

¿Puede dicho cuerpo producir sonido a esa frecuencia? La frecuencia será:

º 2300

4650

N oscilaciones oscilacionesf Hz

tiempo s

A esa frecuencia, el cuerpo produciría un sonido audible.

4. ¿Es el sonido una forma de energía? ¿Por qué?

El sonido es una forma de energía, ya que puede cambiar las propiedades de los cuerpos. Esto se comprenderá

mejor con un ejemplo: el ruido (sonido al fin y al cabo) producido por una explosión puede llegar a romper los

cristales de los edificios cercanos.

5. ¿Puede propagarse el sonido por el vacío? ¿Conoces algún experimento que lo demuestre? El sonido no se propaga en el vacío. Como ejemplo se puede citar el experimento descrito en el libro del alumno:

el despertador dentro de una campana en la que se ha hecho el vacío no se oye desde fuera.

6. ¿En qué medios puede propagarse el sonido? ¿En cuáles se transmite mejor? El sonido puede propagarse en medios sólidos, líquidos y gaseosos. Se transmite mejor en los sólidos.

7. Si se golpea el raíl de una vía de tren a 15 km de distancia, ¿cuánto tardaremos en

escucharlo pegando el oído al raíl? ¿Cuánto tardará en llegar a nuestros oídos por el aire?

(Para responder, supón que el raíl es de hierro y utiliza los datos que figuran en el cuadro

de la página 117.) La velocidad de propagación del sonido en el hierro es de 5130 m/s, por lo que el tiempo que tardaremos en

escuchar el golpe transmitiéndose por el raíl será:

150002,92

5130 /

s mt s

v m s

El mismo sonido, transmitiéndose por el aire, tardará:

1500044,1

340 /

s mt s

v m s

La diferencia, como puede verse, es apreciable.

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8. ¿Qué condición debe cumplir un medio para que el sonido se propague en él? El medio debe ser elástico.

9. ¿En qué se basa el procedimiento por el que podemos calcular a qué distancia se encuentra

una tormenta después de oír un trueno? Un procedimiento podría ser, por ejemplo, situar dos personas separadas entre si por unos 500 m; una de ellas

hace sonar una bocina grave a la vez que se emite un destello de luz con una linterna. En ese instante, la persona

pone en marcha un cronómetro y lo detiene cuando percibe el sonido. Aplicando la expresión v = s/t, se puede

estimar la velocidad del sonido. Otro procedimiento consiste en coger uno de esos grandes tubos enrollados que

se emplean para enterrar tuberías o cables y medir su longitud; a continuación, ponemos un extremo en la boca

y otro en el oído y emitimos un sonido corto, cronometrando lo que tarda en llegar a nuestros oidos.

10. Cuando cae un rayo y escuchamos un trueno al cabo de 7 segundos, ¿a qué distancia está la

tormenta?

Aplicando la expresión s = v · t, se puede estimar a qué distancia se encuentra la tormenta. La tormenta estará a

una distancia de:

340 / 7 2380s v t m s s m

11. Al golpear el extremo de un raíl de hierro de 800 m de longitud, oímos en el otro extremo

dos golpes. ¿Por qué? ¿Con qué diferencia de tiempo llegan a nuestro oído?

Un golpe corresponde a la propagación del sonido por el raíl, y el otro, a la propagación por el aire. Teniendo en

cuenta los valores del cuadro del libro del alumno, el tiempo que tarda en propagarse por el raíl es:

8000,15

5130 /

s mt s

v m s

El segundo golpe tardará en llegar a nuestros oidos:

8002,35

340 /

s mt s

v m s

Por tanto, ambos golpes se escuchan con una diferencia de 2,2 s

12. ¿Qué sensación sonora produce un ruido de 120 dB? ¿Con qué magnitud medible se

relaciona la cualidad de la sonoridad? Un ruido de 120 dB produce una sensación dolorosa, que se denomina "umbral de dolor". La sonoridad se

relaciona con la intensidad del sonido.

13. ¿Cuáles son las cualidades sonoras? ¿Con qué magnitud se relacionan? La sonoridad se relaciona con la intensidad. El tono se relaciona con la frecuencia y el timbre con la forma de la

onda.

14. Una misma nota tocada en dos instrumentos musicales diferentes puede distinguirse con

claridad. ¿Sabrías explicar por qué?

Porque tienen distinto timbre, es decir, el perfil de la onda es diferente, a pesar de que la frecuencia es la misma.

15. ¿Cuándo se considera que existe contaminación acústica? ¿Qué medidas se adoptan para

combatirla?

Se considera que existe contaminación acústica cuando se superan los 65 dB. Para combatirla, se pueden tomar

medidas activas y pasivas.

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16. ¿Qué diferencia hay entre los tonos graves y los tonos agudos? Los graves corresponden a frecuencias bajas, y los agudos, a altas.

17. Imagina que un meteorito enorme cae en la Luna y produce una gran explosión. ¿Cuánto

tardaría el sonido en llegar a nuestros oídos si la distancia entre la Tierra y la Luna es de

384000 km?

El sonido nunca llegaría a nuestros oídos, porque el medio interplanetario está prácticamente vacío.

18. Teniendo en cuenta que para que nos llegue el sonido debe existir un medio material,

¿consideras que tu respuesta a la pregunta anterior es correcta o piensas que puede haber

caído en una trampa? Habrán caído en la trampa quienes no hayan contestado correctamente a la actividad anterior.

19. Supón que estás entre dos montañas que distan de ti 800 m y 1560 m, respectivamente.

a) Si gritas, ¿al cabo de cuánto tiempo escucharás los dos ecos?

b) ¿Crees que se producirán más de dos ecos en la experiencia anterior? Si es así, ¿al

cabo de cuánto tiempo escucharás el tercero? a) El sonido en su trayecto de ida y vuelta, recorrerá las distancias de 1600 m y 3120 m, respectivamente, por

lo que, teniendo en cuenta que la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s, el eco se escuchará al cabo

de:

16002,92

340 /

s mt s

v m s

3120

9,17340 /

s mt s

v m s

b) Si, porque el sonido de vuelta sufrirá después otra reflexión en la montaña opuesta. El primer sonido

reflejado se dirige ahora hacia la montaña más alejada; puesto que invertirá 9,17 s en ir y volver, entonces el

tercer eco se escuchará al cabo de 9,17 s + 4,7 s = 13,87 s (el tercer eco se recibe a la vez desde las dos

montañas).

20. Explica en tu cuaderno por qué el sonido se propaga más rápidamente en los sólidos que en

los líquidos o en los gases.

El sonido, como transmisión de energía, se propaga más rápidamente cuanto más juntas se encuentren las

partículas del medio. Por esa razón, su velocidad de propagación es mayor en los sólidos que en líquidos y que

en gases.

21. Copia y completa las siguientes frases:

a) Se denomina frecuencia al en un

y su unidad se denomina .

b) El ser humano percibe como sonido las vibraciones con frecuencias comprendidas entre

Hz y Hz.

c) Las ondas sonoras necesitan para poderse propagar y nunca pueden

transmitirse por .

d) La cualidad relacionada con la intensidad del sonido se denomina y se

mide en .

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e) La cualidad sonora relacionada con la frecuencia emitida se denomina

y es si la frecuencia es alta o si la frecuencia

es baja.

f) Dos sonidos de igual intensidad y frecuencia se distinguen por su si

presentan distinta forma de onda.

g) Se denomina al fenómeno de percepción diferenciada de cualquier

sonido emitido y el correspondiente reflejado cuando se escucha con más de

segundos de diferencia. Si el tiempo transcurrido es menor,

decimos que se produce .

a) Se denomina frecuencia al número de oscilaciones (vibraciones) en un segundo y su unidad se denomina

hercio.

b) El ser humano percibe como sonido las vibraciones con frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20000 Hz.

c) Las ondas sonoras necesitan un medio material para poderse propagar y nunca pueden transmitirse por el

vacío.

d) La cualidad relacionada con la intensidad del sonido se denomina sonoridad y se mide en decibelios.

e) La cualidad sonora relacionada con la frecuencia emitida se denomina tono y es agudo si la frecuencia es

alta o grave si la frecuencia es baja.

f) Dos sonidos de igual intensidad y frecuencia se distinguen por su timbre si presentan distinta forma de onda.

g) Se denomina eco al fenómeno de percepción diferenciada de cualquier sonido emitido y el correspondiente

reflejado cuando se escucha con más de 0,1 segundos de diferencia. Si el tiempo transcurrido es menor,

decimos que se produce reverberación.

22. En música se dice que la diferencia entre dos notas es de una octava si una tiene el doble

de frecuencia que la otra. En el caso de una nota de 256 Hz:

a) ¿Qué frecuencia tiene una nota una octava inferior?

b) ¿Y una octava superior?

a) 128 Hz

b) 512 Hz

23. Indica qué distancia recorre el sonido en un período de 12 segundos si se propaga a través

de:

a) aire

b) helio

c) agua

d) aluminio

a) 4080 m

b) 11664 m

c) 17916 m

d) 61200 m

24. ¿A qué distancia de una persona crees que se encuentra una pared reflectora del sonido si

se escucha el eco de su voz al cabo de 3 segundos?

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La distancia total recorrida por el sonido en ida y vuelta en los 3 s es de 1020 m, por lo que la pared se

encontrará a 510 m.

25. Supón que la frecuencia de una oscilación es de 60 Hz.

a) ¿Al cabo de cuánto tiempo habrá efectuado 4800 oscilaciones?

b) ¿Cuántas oscilaciones calculas que habrá realizado en 30 segundos? a) Al cabo de 80 s.

b) 1800 oscilaciones.