Grupo: Título del recurso
Priorización 2023-2025: Aprendizajes Basales
CN1M OA 10
Explicar fenómenos del sonido perceptibles por las personas, como el eco, la resonancia y el efecto Doppler, entre otros, utilizando el modelo ondulatorio y por medio de la experimentación, considerando sus:
- Características y cualidades (intensidad, tono, timbre y rapidez).
- Emisiones (en cuerdas vocales, en parlantes e instrumentos musicales).
- Consecuencias (contaminación y medio de comunicación).
- Aplicaciones tecnológicas (ecógrafo, sonar y estetoscopio, entretención, entre otras).
Clasificaciones
Textos Escolares oficiales 2023

Física 1º y 2° medio, Ediciones Malva, Guía didáctica del docente Tomo 1

Física 1º y 2° medio, Ediciones Malva, Guía didáctica del docente Tomo 2
Actividades de apoyo pedagógico
Material didáctico
Lecciones: clases completas
Indicadores
Indicadores unidad 1
- Explican que un sonido se origina por la vibración de un objeto o fuente emisora, se transmite a través de un medio material y hace vibrar un cuerpo o fuente receptora.
- Identifican fuentes sonoras que emiten sonido por vibración de una cuerda, una lámina o aire en cavidades, como ocurre en cuerdas vocales, parlantes e instrumentos musicales.
- Utilizan el concepto de ondas estacionarias para explicar el modo fundamental y los armónicos en cuerdas y columnas de aire.
- Describen características del sonido, como tono, intensidad y timbre, desde el punto de vista de la frecuencia, amplitud y forma de la onda, respectivamente.
- Explican fenómenos sonoros como la reflexión, la refracción, la absorción, la difracción, la interferencia y la pulsación en situaciones cotidianas.
- Explican la resonancia y el efecto Doppler basándose en el modelo ondulatorio del sonido, proporcionando ejemplos a partir de situaciones cotidianas.
- Explican procedimientos que permiten medir la rapidez del sonido en un medio determinado.
- Explican consecuencias de los fenómenos acústicos, como la contaminación acústica y su uso como medio de comunicación.
- Describen, basándose en el modelo ondulatorio, cómo se utiliza el sonido en algunas aplicaciones tecnológicas, como el sonar, el ecógrafo y el estetoscopio.
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Preguntas
Características del Sonido
Enunciado
¿Cuál de las siguientes características de un sonido depende de la amplitud de su onda sonora?
Alternativas
A) El tono.
B) El timbre.
C) La intensidad.
D) La longitud de onda.
Respuesta
Alternativa C
Eco
Enunciado
El fenómeno sonoro denominado "eco" se debe a:
Alternativas
A) La diferenciación de las ondas sonoras.
B) La reflexión de las ondas sonoras.
C) La interferencia de las ondas sonoras.
D) La refracción de las ondas sonoras.
Respuesta
Alternativa B
Frecuencia ondas Sonoras
Enunciado
Cuando un violín y un piano emiten ondas sonoras de igual frecuencia, se afirma correctamente que en el aire sus sonidos asociados tienen:
Alternativas
A) La misma intensidad y diferente rapidez de propagación.
B) El mismo timbre y diferente rapidez de propagación.
C) El mismo timbre e igual rapidez de propagación.
D) La misma altura e igual rapidez de propagación.
Respuesta
Alternativa D
Onda Sonora por el Aire
Enunciado
¿Cuál de las siguientes opciones es correcta respecto de una onda sonora que viaja por el aire e incide sobre una pared sólida de hormigón?
Alternativas
A) La onda que se transmite por la pared tiene menor longitud de onda que la onda incidente.
B) La onda que se transmite por la pared tiene mayor período que la onda incidente.
C) La onda reflejada tiene menor frecuencia que la onda que se transmite por la pared.
D) La onda reflejada tiene menor rapidez que la onda que se transmite por la pared.
Respuesta
Alternativa D
Rapidez del Sonido
Enunciado
Si la rapidez del sonido en el aire es 340 m/s y un cañonazo es detonado al mediodía, ¿cuál(es) de las siguientes personas lo escuchará(n) entre las 12 horas con 2 segundos y las 12 horas con 4 segundos?
I. Una persona ubicada a 1 km del lugar de detonación.
II. Una persona ubicada a 1,5 km del lugar de detonación.
III. Una persona ubicada a 2 km del lugar de detonación.
Es(son) correcta(s):
Respuesta
Alternativa A
Sonido Agudo
Enunciado
Los sonidos agudos corresponden a frecuencias más altos y los sonidos más graves corresponden a frecuencias más bajas; además, todos los sonidos se propagan en el aire con la misma rapidez, la onda sonora asociada al sonido agudo tiene:
Alternativas
A) Menor amplitud que la asociada al grave.
B) Mayor aplitud que la asociada al grave.
C) Menor longitud de onda que la asociada al grave.
D) Mayor longitud de onda que la asociada al grave.
Respuesta
Alternativa D
Sonido
Enunciado
Con respecto a la propagación del sonido es correcto afirmar que este se transmite
Alternativas
A) solo en ambientes gaseosos.
B) con mayor rapidez en líquidos que en sólidos.
C) con menor rapidez en el aire que en los líquidos.
D) con mayor frecuencia en el aire que en los líquidos.
Respuesta
C
Veamos que el sonido necesita de un medio material para transmitirse sin distinguir si es sólido líquido o gaseoso. Esto hace que la opción A sea incorrecta.
Por otro lado la frecuencia de un sonido no cambia al pasar de un medio a otro (por ejemplo del aire a un líquido). Esto hace que la afirmación D sea incorrecta.
A su vez al pasar un sonido desde al aire a otro medio la longitud de onda cambia lo que hace la opción E incorrecta.
Además se sabe que la velocidad de propagación de un sonido es mayor en medios más rígidos lo que hace a la opción C correcta y por la misma razón a B incorrecta.
Rapidez del sonido
Enunciado
La rapidez de propagación del sonido en cierto medio depende de:
I. la densidad del medio.
II. la temperatura del medio.
III. el volumen total del medio.
¿Cuál(es) de las afirmaciones es (son) correcta(s)?
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y II
Respuesta
D
La rapidez de propagación del sonido depende si este es sólido líquido o gaseoso y dentro de un mismo medio depende de la temperatura que este tenga.
Por lo tanto solo las afirmaciones I y II son verdaderas.
Sonido
Enunciado
¿Cuál(es) de las siguientes propiedades posee el sonido?
I. Propagarse en un medio material.
II. Propagarse en el vacío.
III. Reflejarse y refractarse.
Alternativas
A) Solo I
B) Solo II
C) Solo III
D) Solo I y III
Respuesta
D
El sonido es una onda mecánica y por lo tanto tiene todas las propiedades de las ondas en particular la reflexión y la refracción.
La afirmación III entonces resulta ser correcta.
Por otro lado el hecho de que esta onda sea mecánica significa que requiere de un medio material para propagarse. Dicho esto la afirmación I resulta ser correcta y la afirmación II en cambio es incorrecta.
Finalmente solo las afirmaciones I y III son correctas.
Sonido
Enunciado
Al comparar dos ondas sonoras P y Q desplazándose por el aire se determina que la onda Q tiene mayor frecuencia que la onda P. Al respecto ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Alternativas
A) La onda Q posee mayor longitud de onda que la onda P.
B) Ambas poseen igual longitud de onda.
C) La onda P posee mayor longitud de onda que la onda Q.
D) La onda Q tiene mayor rapidez que la onda P.
Respuesta
C
Veamos que para un medio definido a cierta temperatura las ondas sonoras se transmiten a la misma velocidad. En el caso del aire por ejemplo a 15$^\circ$ esta velocidad es de aproximadamente 340$\left(\frac{m}{s}\right)$. Esto hace las afirmaciones D y E incorrectas pues P y Q se transmiten con la misma rapidez.
Por otro lado conociendo que la relación para la velocidad v la longitud de onda $\lambda$ y la frecuencia f es:
v = $\lambda$ f
Se puede hacer la comparación que pide el enunciado.
Se sabe que la frecuencia de Q f$_{Q}$ es mayor que la frecuencia de P f$_{P} $ y considerando que la velocidad es igual para ambos sonidos necesariamente la longitud de onda de Q $\lambda_{Q} $ es menor que la longitud de onda de P $\lambda_{P}$. Matemáticamente se puede ver como sigue:
Para P tenemos:
v$_{P}$ = $\lambda_{P}$f$_{P}$
Y para Q tenemos:
v$_{Q}$ = $\lambda_{Q}$f$_{Q}$
La rapidez de propagación es la misma para ambas ondas es decir v$_{P}$ = v$_{Q}$. Luego como:
f$_{P}$ < f$_{Q}$ $\Rightarrow$ $\lambda_{P}$ > $\lambda_{Q}$
Lo cual hace que la afirmación A y B sean incorrectas. Por lo tanto la opción correcta es que la onda P posee mayor longitud de onda que la onda Q.
Sonido
Enunciado
Una onda sonora sale del agua al aire. Al respecto ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?
Alternativas
A) La rapidez de propagación de la onda disminuye al salir del agua.
B) La longitud de onda aumenta al salir del agua.
C) La frecuencia de la onda aumenta al salir del agua.
D) El período de la onda al propagarse por el aire es mayor que cuando se propagó por el agua.
Respuesta
A
Para contestar esta pregunta se deben reconocer cómo varían las propiedades de una onda sonora al cambiar de medio. La alternativa A tiene relación con el hecho experimental de que la rapidez de una onda sonora es mayor en el agua que en el aire. Esta es la alternativa correcta por lo que E que afirma lo contrario es incorrecta.
Para las alternativas B C y D debe conocerse la relación $v = \lambda\cdot f$ entre la velocidad de propagación $v$ la frecuencia $f$ y la longitud de onda $\lambda$. La alternativa B es incorrecta ya que al disminuir la velocidad y mantenerse la frecuencia cuando cambiamos de medio la longitud de onda debe disminuir. La alternativa C es directa ya que sabemos que la frecuencia se mantiene al cambiar de medio. En el caso de la alternativa D debe saberse que el período es el recíproco de la frecuencia y como esta no cambia tampoco cambia el período al pasar de un medio a otro.
Sonido
Enunciado
La rapidez del sonido depende del medio en el cual se propaga. A una temperatura de $20\ [^{\circ}$C$]$ su valor en el aire es:
$v_1=340\ \left[\displaystyle\frac{m}{s}\right]$
Y en el agua es:
$v_2=1480\ \left[\displaystyle\frac{m}{s}\right]$
Si la frecuencia de vibración de la nota Do central del piano es $f = 262\ [Hz]$. Entonces ¿cuál es la longitud de onda de esta nota en el agua?
Alternativas
A) $\displaystyle\frac{v_2}{v_1}$ veces la longitud de onda en el aire.
B) $2$ veces la longitud de onda en el aire.
C) Igual a la que tiene en el aire.
D) $\displaystyle\frac{v_1}{v_2}$ veces la longitud de onda en el aire.
Respuesta
A
Para contestar correctamente esta pregunta se debe recordar que la velocidad de propagación de una onda $v$ esta dada por:
$v=\lambda\cdot f$
Donde $\lambda$ es la longitud de onda en el medio y $f$ es la frecuencia. Además se debe saber que al pasar de un medio a otro lo que se mantiene constante en la onda es su frecuencia esto nos permite escribir la siguiente ecuación:
$\frac{v_1}{\lambda_1}=f=\frac{v_2}{\lambda_2}$
La cual relaciona la longitud de onda en ambos medios. Hecho esto solo resta despejar $\lambda_2$ para obtener la respuesta.
Finalmente la longitud de onda de esta nota en el agua es $\displaystyle\frac{v_2}{v_1}$ veces la longitud de onda en el aire.