Estamos para compartir las tareas hechas del sistema nacional de prepa en línea SEP, con el objetivo que te ahorres tiempo en la realización de las mismas y puedas compartir más tiempo de valor con tu familia.
2.Descarga la Tabla
de medidas y cálculos en la que deberás completar las columnas
de tiempo (s), velocidad (cm/s) y longitud de onda (cm) Para ello, debes:
(La anexe en el correo)
I.Obtener los tiempos en que la onda recorre 5
cm.
II.A partir de los tiempos, calcular la velocidad
y la longitud de onda.
*Para guiarte en la actividad
visualiza el video contenido en el siguiente enlace:
**El documento
descargable Tabla
de medidas y cálculos, está configurado a manera que cada resultado
que incorpores (de tiempo, velocidad y longitud) se modifiqué a un color, con
la finalidad de resaltar las diferencias y que tú las identifiques con mayor
facilidad en la interpretación de tu tabla.
3.Posteriormente, integra en un procesador de textos:
a)Portada con tus datos de
identificación (título, actividad, nombre, grupo y nombre de tu asesor
virtual).
b)Tabla de Excel con los resultados (captura
de pantalla).
Para tal resolución considero estas fórmulas:
V= d/tV=
velocidadd=distanciat= tiempo
= v/f= lambdaV= velocidadf=frecuencia
c)Respuesta a las
siguientes preguntas con base en la información de tu tabla de Excel:
I.¿La velocidad de la onda depende de la
frecuencia? ¿por qué?
No, la velocidad de la onda no
depende de la frecuencia. La velocidad de una onda está determinada por las
propiedades del medio en el que se propaga, como la densidad, la elasticidad y
la temperatura. La frecuencia, por otro lado, determina la longitud de onda de
la onda, pero no afecta su velocidad.
Medición
Frecuencia
Tensión
Amplitud
Tiempo (s)
velocidad (cm/s)
longitud de onda (cm)
7
2
alta
0,4
0,96
5,2
2,6
3
1
alta
0,4
0,96
5,2
5,2
II.¿La
velocidad de la onda depende de la tensión?
Sí, depende de ello. En la
tabla proporcionada, parece haber una relación entre la tensión y la velocidad
de la onda. En general, cuando la tensión aumenta, la velocidad de la onda
también aumenta. Esto se puede ver en los registros de la medición 3 y 4, donde
la tensión es alta y la velocidad de la onda es menor en comparación con las
mediciones 7 y 8, donde la tensión es alta y la velocidad de la onda es mayor.
III. ¿La
velocidad de la onda depende de la amplitud?
En general, la amplitud de la
onda no debería afectar la velocidad de propagación de la onda. En la tabla
proporcionada, no se observa una clara relación entre la amplitud y la
velocidad de la onda. Por ejemplo, en las mediciones 1 y 2, la amplitud es
diferente pero la velocidad es la misma, lo que sugiere que la amplitud no
afecta la velocidad de la onda en este caso.
IV.¿La longitud de la onda depende de la
frecuencia?
Sí, la longitud de onda de una
onda sí depende de la frecuencia. En general, a medida que la frecuencia de la
onda aumenta, la longitud de onda también disminuye. Esto se puede ver en la
tabla proporcionada, donde las mediciones con una frecuencia más alta tienen
una longitud de onda más corta que las mediciones con una frecuencia más baja.
Por ejemplo, en las mediciones 3 y 4, donde la frecuencia es de 1 Hz, la
longitud de onda es de 5.2 cm, mientras que en las mediciones 7 y 8, donde la
frecuencia es de 2 Hz, la longitud de onda es de 2.6 cm y 2.8 cm,
respectivamente. Por lo tanto, podemos concluir que, en general, la longitud de
onda de una onda sí depende de la frecuencia.
V.¿La longitud de la onda depende de la tensión?
En general, la tensión del
medio en el que se propaga la onda no debería afectar directamente la longitud
de onda de la onda. En la tabla proporcionada, no se observa una clara relación
entre la tensión y la longitud de onda. Por ejemplo, en las mediciones 3 y 4,
donde la tensión es alta, la longitud de onda es la misma que en las mediciones
7 y 8, donde la tensión también es alta. Sin embargo, esto podría depender de
otros factores, como la frecuencia y las propiedades específicas del medio en
el que se propaga la onda, por lo que se necesitarían más mediciones para
confirmar si la tensión tiene o no un efecto en la longitud de onda de la onda.
VI.¿La longitud de la onda depende de la amplitud?
En la tabla proporcionada, no
se observa una clara relación entre la amplitud y la longitud de onda. Por
ejemplo, en las mediciones 1 y 2, donde la amplitud es diferente, la longitud
de onda es la misma. Esto podría depender de otros factores, como la frecuencia
y las propiedades específicas del medio en el que se propaga la onda.
VII.Con
los valores de amplitud y frecuencia y considerando una fase inicial ϕ=π.
Escribe la ecuación de onda de la quinta medición y encuentra la amplitud que
tendrá a los 5 segundos. Básate en la ecuación:
5
2
baja
0.4
4.71
1.1
0.5
5
*Nota: Para
realizar este cálculo de manera correcta tu calculadora debe estar en radianes.
Para encontrar la amplitud en
t=4.71 segundos para la quinta medición, debemos sustituir t=4.71 en la
ecuación de onda:
La amplitud en t=4.71 segundos
para la quinta medición es de -0.4 cm, lo que significa que la onda se
encuentra en su punto más bajo en ese momento.
d)Análisis del siguiente planteamiento con
sus respectivas respuestas:
Suponiendo que en un concierto
al aire libre una persona toca una nota de 659.26 Hz en una guitarra y
simultáneamente una segunda toca una nota de 494 Hz en un piano. La primera
nota es tocada con la mitad de amplitud que la segunda. Tomando en cuenta la
información anterior, da respuesta a las siguientes preguntas, argumentando
cada una y señalando de qué nota se trata en cada caso:
i.¿El tono de una de las notas es más grave?
Sí, el tono de la nota tocada en el piano con una
frecuencia de 494 Hz es más grave que el tono de la nota tocada en la guitarra
con una frecuencia de 659.26 Hz. La frecuencia de una onda sonora está
directamente relacionada con su tono, es decir, cuanto mayor sea la frecuencia,
mayor será el tono. Por lo tanto, dado que la frecuencia de la nota tocada en
el piano es menor que la de la nota tocada en la guitarra, la nota del piano es
más grave.
ii.¿La intensidad de una de las notas es mayor?
No se puede determinar si la
intensidad de una de las notas es mayor a partir de la información
proporcionada. La intensidad de una onda sonora se refiere a la cantidad de
energía que transporta la onda por unidad de tiempo y de área, y se mide en
unidades como decibelios (dB).
iii. ¿La velocidad del sonido de una de las notas es
mayor?
La velocidad del sonido es
constante en un medio determinado, independientemente de la frecuencia de la
onda sonora. Por lo tanto, la velocidad del sonido de ambas notas es la misma
si se están propagando en el mismo medio.
iv.¿Se escucharían igual los distintos
instrumentos si tocaran la misma nota con la misma amplitud?
Aunque dos instrumentos
diferentes toquen la misma nota con la misma amplitud, es posible que se escuchen
de manera ligeramente diferente debido a las características únicas de cada
instrumento y a la interpretación del músico. Factores como el tono, la calidad y el timbre
pueden variar de un instrumento a otro y afectar la forma en que se escucha la
nota. Por lo tanto, no se puede asumir que dos notas tocadas en diferentes
instrumentos sonarán exactamente iguales, incluso si tienen la misma frecuencia y amplitud.
e)Menciona dos fenómenos ondulatorios que
hayas observado y argumenta qué características cumplen para ser considerados
así.
Uno de los fenómenos
ondulatorios que he observado es la propagación de ondas en una cuerda tensa.
En este caso, la cuerda se estira y se sujeta a ambos extremos, y al hacer
vibrar uno de los extremos se generan ondas transversales que se propagan a lo
largo de la cuerda.
Otro fenómeno ondulatorio que
he observado es la reflexión de ondas en una superficie, como cuando se arroja
una piedra a un estanque y se generan ondas que rebotan en las orillas del
estanque. En este caso, la onda incidente choca contra la superficie y se
refleja, generando una onda reflejada que se mueve en la dirección opuesta.
Ambos fenómenos cumplen con las características necesarias para ser
considerados fenómenos ondulatorios, ya que implican la propagación de una onda
a través de un medio.
