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

2 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones pedagógicas 9.o grado

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

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• 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

5 | Ciencia, Salud y Medio Ambiente Orientaciones pedagógicas 9.o grado

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

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