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TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR MEDIO DE UNA ONDA SONORA

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by

Lisseth Pinto

on 13 October 2016

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Transcript of TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR MEDIO DE UNA ONDA SONORA

OBJETIVOS
-Demostrar que el sonido es una onda mecánica que transporta energía y puede ser transmitida a otros elementos.

-Observar como las vibraciones se modifican al cambiar la frecuencia del sonido

CONCEPTOS CLAVES
MATERIALES
PREGUNTA
PROBLEMATIZADORA
¿ DE QUÉ SE TRATA?
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA POR MEDIO DE UNA ONDA SONORA
PRESENTADO POR:
Una onda sonora es una onda longitudinal que transmite lo que se asocia con sonido. Si se propaga en un medio elástico ycontinuo genera una variación local de presión o densidad, que se transmite en forma de onda esférica periódica ocuasiperiódica. Mecánicamente las ondas sonoras son un tipo de onda elástica.
ONDA SONORA
traNSFERENCIA DE ENERGÍA
FRECUENCIA
La frecuencia del sonido hace referencia a la cantidad de veces que vibra el aire que transmite ese sonido en un segundo. La unidad de medida de la frecuencia son los Hertzios (Hz). La medición de la onda puede comenzarse en cualquier punto de la misma.
Vasija plástica
Azúcar
Película plástica para envolver
Parlantes o
generador de sonido
¿ES POSIBLE TRANSPORTAR ENERGÍA EN UNA ONDA SONORA?

Sí es posible, pues las ondas sonoras transportan la energía sonora, Al irse propagando el sonido a través del medio (aire, agua, cuerpo sólido), la energía se transmite a la velocidad de la onda aunque una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.

En este laboratorio les mostraremos los efectos que produce una onda sonora sobre otro objeto, además de observar lo que sucede cuando se genera un sonido con diferentes frecuencias.
PROCEDIMIENTO
Tomar la película plástica y cubrir completamente la boca de la vasija, de tal forma que quede templada.

Verter el azúcar encima de la película plástica.

Colocar el parlante o generador de sonidos de diferentes frecuencias cerca de la vasija.

Reproducir sonidos en el parlante o generar con frecuencias diferentes.

LAS FRECUENCIAS QUE UTILIZAMOS FUERON:
Alta
Media alta
Media baja
Baja
Constante
RESULTADOS
Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios de presión producidos en dicho medio o presión sonora). Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.1
A partir de la definición de intensidad acústica, se puede calcular la energía acústica que atraviesa una superficie A:



Donde:

-Es la intensidad acústica, que es función del punto escogido y del tiempo.
-El intervalo de tiempo durante el que se pretende medir la energía sonora.
¿QUÉ SUCEDE CON EL AZÚCAR QUE SE ENCUENTRA ENCIMA DE LA PELÍCULA PLÁSTICA?
Podemos observar que el azúcar se mueve con la vibración del parlante, lo que quiere decir que la energía sonora que procede del parlante en donde esta se propaga al azúcar que atraviesa de forma cinética y de energía potencial.
ANÁLISIS DE RESULTADOS
¿QUÉ SUCEDIÓ AL COLOCAR SONIDOS CON DIFERENTES FRECUENCIAS CERCA DEL AZÚCAR?
-Lo que aquí ocurre es que el azúcar se va de los lugares en los que la lámina vibra, y se deposita en los lugares donde el papel no vibra Las ondas estacionarias tienen la particularidad de presentar zonas de vibración nula (nodos) y zonas de amplitud máxima de vibración (vientres). Cuando la placa vibra, el azúcar tiende a desplazarse por efecto gravitatorio desde las zonas de máxima vibración, a las zonas de vibración nula, pudiéndose visualizar los nodos en ella. Las diferentes frecuencias sonoras inducen diferentes modos de vibración, por lo que los dibujos sobre la placa van cambiando conforme se modifica la frecuencia del sonido.
¿QUE RELACIÓN TIENE LA ENERGÍA DE UNA ONDA SONORA CON SU FRECUENCIA?
-La energía de una onda sonora es directamente proporcional al cuadrado de su frecuencia.
¿A QUÉ SE DEBE LA VIBRACIÓN GENERADA SOBRE LA PELÍCULA PLÁSTICA?
-Se debe a que la onda sonora perturba el medio del plástico y provoca el movimiento.
-Si la frecuencia de vibración es mayor, el azúcar tiende a hacer alrededor de una manera más rápida, y si la frecuencia de vibración es menor, por lo tanto el azúcar va a moverse lento. Por lo tanto, observamos que a mayor frecuencia de vibración, mayor velocidad y a menor frecuencia de vibración hay menor velocidad, eso nos indica que la velocidad y la frecuencia de vibración son directamente proporcionales.
AL CAMBIAR LA FRECUENCIA DE VIBRACIÓN, ¿QUÉ SUCEDE CON EL AZÚCAR?
CONCLUSIONES
¿LAS ONDAS TRANSPORTAN ENERGÍA?

Sí transportan energía, la energía que transporta las ondas sonoras es llamada energía sonora, estas ondas transportan energía y sonido pero nunca masa.
Las variaciones de presión, humedad o temperatura del medio, producen el desplazamiento de las moléculas que lo forman. Cada molécula transmite la vibración a las que se encuentren en su vecindad, provocando un movimiento en cadena.
Lo que ocurre en el experimento: Las ondas sonoras se propagan por un medio, en esta situación utiliza el viento como medio de propagación para que pueda transmitir la perturbación. Para que pueda comprimirse y expandirse es imprescindible que este sea un medio elástico, ya que un cuerpo totalmente rígido no permite que las vibraciones se transmitan. Así pues, sin medio elástico no habría sonido, ya que las ondas sonoras no se propagan en el vacío.

EXPLICA CÓMO SE DA LA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA DE LA ONDA SONORA AL AZÚCAR
-Procede de la energía vibracional del foco sonoro y se propaga a las partículas del medio que atraviesan en forma de energía cinética (movimiento de las partículas), y de energía potencial (cambios de presión producidos en dicho medio o presión sonora). Al irse propagando el sonido a través del medio, la energía se transmite a la velocidad de la onda, pero una parte de la energía sonora se disipa en forma de energía térmica.
FIGURAS DE CHLADNI
¿QUÉ SON?
Patrones formados por una sustancia granular sobre una superficie plana vibrando en un modo propio.
Al propagarse ondas mecánicas por un objeto extendido, lo hacen en todas direcciones. Dependiendo de las longitudes características del cuerpo, las condiciones de contorno que este impone a las ondas pueden inducir la resonancia de alguno de los componentes en frecuencia de la perturbación incidente.
En el caso de un objeto con geometría tipo membrana, como una tapa de guitarra, las oscilaciones resonantes se manifiestan en la dirección normal al plano del cuerpo. Al tratarse de ondas estacionarias, para cada modo característico, quedan determinadas en la superficie zonas ventrales donde la amplitud de vibración es máxima y nodales donde la amplitud es mínima. Así, si se distribuye una sustancia granular sobre el objeto, esta tenderá a acumularse en los nodos formando lo que se conoce como figuras o patrones de Chladni en honor al físico alemán Ernst Chladni.
CRISTIAN ESTRADA
LEYDI RAMIREZ
KELLYNED PIMENTEL
LISSETH PINTO
ALLYSON RIVERA
ANGIE VERA
11-3
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