VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE UNA ONDA
CN.F.5.3.2. Reconocer que las ondas se propagan con una velocidad que depende de las propiedades físicas del medio de propagación, en función de determinar que esta velocidad, en forma cinemática, se expresa como el producto de frecuencia por longitud de onda.
- Vida cotidiana: Si escuchas música en distintos espacios o ves ondas en agua y cuerdas, puedes explicar por qué la rapidez de propagación cambia según el medio y cómo se relaciona con la frecuencia y la longitud de onda.
- Contexto social / académico: En acústica, telecomunicaciones o ingeniería, puedes analizar cómo las propiedades del medio influyen en la velocidad de una onda para interpretar mejor su comportamiento y transmisión.
Formen 3 grupos de 6 integrantes aproximadamente, cada grupos necesitará:
- Una cuerda de 5 metros
Cada grupo participará en un concurso de salto de cuerda. El reto consiste en que los integrantes logren mantenerse saltando con el grupo completo durante el mayor tiempo posible.
Ganará el equipo que consiga sostener la dinámica de salto por más tiempo sin perder la coordinación, y obtendrá 20 Krugs.
Mientras se desarrolla la actividad, los grupos que observan deberán fijarse atentamente en el movimiento de la cuerda y en la forma de la onda que se genera.
Durante la observación, reflexionen sobre estas preguntas:
- ¿Qué parte del movimiento de la cuerda podría relacionarse con la amplitud?
- ¿Qué ocurre cuando la cuerda se mueve más rápido? ¿Cómo se relaciona esto con la frecuencia?
- ¿Cómo cambia la separación entre una cresta y otra? ¿Qué idea les da sobre la longitud de onda?
- ¿Qué entienden por velocidad de propagación al mirar cómo viaja la perturbación a lo largo de la cuerda?
15 minutos para desarrollar la etapa
En 10 minutos observa el siguiente video para comprender la velocidad de propagación en una onda y revises algunos ejercicios propuestos. Así podrás profundizar tu aprendizaje sobre este tema.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre la velocidad de propagación. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que viste en los videos y comprender mejor los conceptos más importantes. Escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
En 5 minutos elabora un formulario que incluyan las fórmulas necesarias para aplicar la velocidad de propagación y la longitud de onda.
Registra las fórmulas tanto para la función seno y coseno.
Guarda este formulario en una carpeta ya que a lo largo de este ciclo escolar lo utilizaremos para diversas actividades.
Mediante este experimento, observaremos como se propaga una onda por un medio, para lo que necesitaras:
- Palos de helado
- Rollo de Masking
Primero, forma una cadena de palitos entrecruzados, uniendo ciertos puntos con pequeños trozos de masking, de manera que queden conectados en secuencia.
Una vez armado el montaje completo, libera con cuidado uno de los extremos y observa cómo la perturbación se transmite a lo largo de toda la estructura.
Durante la experiencia, presta atención a cómo la energía se va propagando de un punto a otro, aunque los palitos no viajen junto con la onda.
Puedes apoyarte en el siguiente tutorial.
Ingresa al siguiente simulador y configura la actividad usando únicamente las opciones Oscillate y Fixed End.
Trabaja con valores mínimos de tensión y amortiguamiento, y para cada caso establece los valores de amplitud y frecuencia señalados en la hoja guía.
Durante la actividad, observa el comportamiento de la cuerda, utiliza la regla del simulador para medir la longitud de onda y registra todos los datos en la hoja guía.
90 minutos para desarrollar la etapa
Durante las Olimpiadas de Kruger School, en la categoría Battle Rope, un participante genera ondas periódicas en una cuerda al mover sus brazos de arriba hacia abajo.
En una de las pruebas, se observa que la distancia entre dos crestas consecutivas es de 1,2 m y que el participante produce 4 ondas completas en 2 s.
Determina:
- La frecuencia de la onda,
- El período,
- La longitud de onda,
- La velocidad de propagación de la onda en la cuerda.
Luego, otro participante realiza la misma prueba pero con una cuerda de material diferente, y se observa que, manteniendo la misma frecuencia de oscilación, la velocidad de propagación ahora es de 6,0 m/s.
Explica:
- Por qué la velocidad de propagación no se mantiene igual
IMPORTANTE:
Se evaluará principalmente la comprensión de la relación entre los elementos de la onda, así como la capacidad de reconocer que la velocidad de propagación depende de las características del medio. No se valorará únicamente la aplicación correcta de fórmulas
20 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.