lunes, 28 de febrero de 2011

EL SONIDO

MATERIAL: LIGAS, HILO, VASOS  DE PLASTICO, AGUJA, BOTELLAS DE VIDRIO VACIAS, BATUTA DE PLASTICO Y METALICA.
PROCEDIMIENTO:
1.- GENERACION DE SONIDOS
- ENGARZAR LAS LIGAS PARA FORMAR UNA CADENA, FIJAR LA CADENA POR LOS EXTREMOS A LOS BARROTES DE CONTATOS, EN LA PARTE CENTRAL  AMARRAR EL HILO Y FIJAR EL OTRO EXTREMO EN EL TUBO DE LA PARED DEL FONDO DEL LABORQATORIO.
HACER VIBRAR MEDIANTE PULSOS LA LIGA,  EN FORMA   HORIZONTAL Y VERTICAL. ANOTAR LOS CAMBIOS PRODUCIDOS.

2.- TRANSMISION DEL SONIDO.
- EN EL FONDO DEL VASO DE PLASTICO AMARAR EL HILO PERFORANDO EL VASO CON LA  AGUJA, MEDIR LA DISTANCIA DE  LA MESA DE UN EQUIPO AL OTRO EXTREMO DEL EQUIPO Y UNIR EL OTRO VASO DE LA MISMA FORMA. HABLA A TRAVES DE CADA ASO DE EQUIPO A EQUIPO.

3.- FONOBOTELLA.
COLOCAR EN FILA LAS SIETE BOTELLAS, Y LLENARLAS CON AGUA MIDIENDO CON QUINCE ML DE AGUA LA PRIMERA, 30 ML LA SEGUNDA ETC.
GENERAR LOS DIFERENTES SONIDOS CON LAS VARILLAS DE PLASTICO Y VIDRIO.ANOTAR LOS CAMBISO  OBSERVADOS.
4.6 Algunas aplicaciones tecnológicas y en la salud
Algunas de las aplicaciones del sonido las encontramos en los instrumentos musicales y en la música. Los especialistas en sonido (ingeniero de sonido) aplican sus conocimientos en ésta rama de la física para fabricar habitaciones o salones de música donde no se produce el fenómeno de la reverberación. Dichos especialistas utilizan fibras de vidrios con el que obtienen mejor sonido.

En el campo de la medicina, los nefrólogos, especialista de las vías urinarias, utiliza el ecógrafo. Este aparato emite ultrasonido y con ello hacen exploraciones en el interior del cuerpo humano, esto se debe al fenómeno de la reflexión, lo que permite obtener gráficas de la situación del o los órganos explorados.
 Otro aparato que utilizan tanto los nefrólogos, urólogos y gastroenterólogos es el fonógrafo que al igual que el ecógrafo utiliza los ultrasonidos para hacer exploraciones internas, pero a través de este aparato en lugar de obtener gráficas se obtienen imágenes del o de los órganos explorados.
Tanto el ecógrafo como el fonógrafo son muy usados en estos tiempos y han ido sustituyendo en gran medida a los Rayos X, ya que las radiaciones pueden producir daños en los tejidoscelulares del cuerpo y en el fetode las mujeres embarazadas.

http://www.youtube.com/watch?v=e78qBt1W-dQ&feature=related  Botellas plástico
http://www.youtube.com/watch?v=XKRj-T4l-e8&feature=related  copas fuga
http://www.youtube.com/watch?v=i31godfcZZ0&feature=related  copas Danza
 http://www.youtube.com/watch?v=K8N_BH0a1qs&feature=related
http://www.youtube.com/watch?v=XqfziZb-K5w  eco bolsillo
http://www.dailymotion.com/video/x2j8lv_ecografi_webcam  auto
 http://www.youtube.com/watch?v=C-_B5dFvDn8&feature=related

Ondas y Particulas

Las ondas tienen bastantes propiedades específicas (por ejemplo, difracción, interferencias, efecto Doppler,..) que, según el punto de vista de la física clásica, no pueden tener las partículas, y estas propiedades deberían servir para diferenciar los dos procesos. Así, por ejemplo, al atravesar una rendija:
Si lo hace un chorro de partículas (dibujos de arriba) no se producirá difracción. Casi todas seguirán en línea recta después de pasar por la rendija y al incidir en una pantalla debe producir un máximo de intensidad enfrente de la abertura y disminuir bruscamente dicha intensidad al alejarnos de esa zona.
En cambio, si lo hace una onda y el tamaño de la rendija es del orden de magnitud de la longitud de onda (dibujos de abajo), se producirá difracción y la intensidad recibida en una pantalla se debe distribuir por ella de una forma más homogénea.

En algunos casos es sencillo verificar que se cumplen éstas y otras predicciones experimentales que deberían permitir diferenciar las ondas de un chorro de partículas viajeras. Por ejemplo, no existe duda de que por la superficie del agua se transmiten ondas mecánicas transversales, de que el sonido se transmite por el aire y por otros medios materiales mediante ondas longitudinales o de que una escopeta de repetición puede actuar como foco de un chorro de perdigones.

Las cosas se complican cuando se somete a este tipo de pruebas a la luz y también a radiaciones formadas por partículas atómicas y/o subatómicas. En estos casos se observan comportamientos, que la física clásica no puede explicar.
La luz se comporta como una onda (no mecánica) que se refracta, se difracta, produce interferencias al atravesar una rendija doble o múltiple, etc. Pero, la propia luz también actúa como un chorro de corpúsculos en bastantes procesos en los que sus cuantos de energía (fotones) interaccionan con partículas subatómicas.

Lo mismo ocurre con las partículas como electrones, protones, etc. En el efecto fotoeléctrico, por ejemplo, la luz ilumina un metal y sus corpúsculos (fotones) empujan uno a uno a los electrones del metal, que en este proceso se comportan como partículas.
Sin embargo, un haz de estos mismos electrones experimenta difracción cuando pasa por un pequeño orificio circular de tamaño suficientemente pequeño. También dos haces de electrones producen interferencias en un experimento consistente en hacerlos pasar a través de una rendija de tamaño adecuado doble o múltiple.
Actualmente se considera que la dualidad onda-partícula es un “concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa”


http://usuarios.multimania.es/pefeco/ondas0_indice.htm

Algunas aplicaciones tecnologicas y en la salud

El uso más habitual de las ondas de radio con efecto terapéutico se lleva a cabo mediante el uso de corrientes alternas de frecuencia superior a los 100 KHz.
A diferencia de las corrientes alternas de frecuencia menor, las ondas de radio no tienen un efecto excito motor (estimulante del sistema neuromuscular), sino que producen en el organismo un efecto térmico. Gracias a las ondas de radio se dispone de un mecanismo para realizar una termoterapia en el interior del organismo de manera homogénea.
En la actualidad, las ondas de radio se emplean sobre todo en el tratamiento denominado onda corta. Se trata de un tipo de corriente alterna de alta frecuencia caracterizada por tener una longitud de onda comprendida entre 1 y 30 metros (10-300 MHz). La onda corta, debido a su alta frecuencia es capaz de atravesar toda clase de cuerpos, tanto conductores como no conductores, pero es en los cuerpos conductores donde se produce un calentamiento apreciable debido al efecto Joule.
Aparte de su efecto térmico, la onda corta posee otros efectos como son el aumento de la circulación (hiperemia), aumento leucocitario pasajero y acción analgésica y antiinflamatoria.
Recientemente se sigue investigando en la utilización de ondas de radio en medicina pero no tanto con fines terapéuticos sino más bien de observación. Estas técnicas se basan sobre todo en el empleo de ondas de radio conjuntamente con campos magnéticos, de manera similar a como se combinan campos magnéticos y eléctricos en la Resonancia Magnética.
1.4.2. Microondas:
Las ondas microondas tienen muchas aplicaciones. Una de ellas es la de los hornos. Su funcionamiento se basa en el hecho de que la radiación electromagnética de muy alta frecuencia tiene mucha energía, por lo que hay una transferencia de calor muy grande a los alimentos en poco tiempo.
Las comunicaciones y el radar son otras dos aplicaciones de las microondas.
1.4.3. Infrarrojos:
Los rayos infrarrojos se utilizan comúnmente en nuestra vida cotidiana: cuando encendemos el televisor y cambiamos de canal con nuestro mando a distancia; en el supermercado, nuestros productos se identifican con la lectura de los códigos de barras; vemos y escuchamos los discos compactos... todo, gracias a los infrarrojos. Estas son sólo algunas de las aplicaciones más simples, ya que se utilizan también en sistemas de seguridad, estudios oceánicos, medicina, etc.
1.4.4. Los rayos X:
Los rayos X se emplean sobre todo en los campos de la investigación científica, la industria y la medicina.
El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel primordial en la física teórica, sobre todo en el desarrollo de la mecánica cuántica. Como herramienta de investigación, los rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas. Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura. . Los métodos de difracción de rayos X también pueden aplicarse a sustancias pulverizadas que, sin ser cristalinas, presentan alguna regularidad en su estructura molecular. Mediante estos métodos es posible identificar sustancias químicas y determinar el tamaño de partículas ultramicroscópicas. Los elementos químicos y sus isótopos pueden identificarse mediante espectroscopia de rayos X, que determina las longitudes de onda de sus espectros de líneas característicos. Varios elementos fueron descubiertos mediante el análisis de espectros de rayos X.
Muchos productos industriales se inspeccionan de forma rutinaria mediante rayos X, para que las unidades defectuosas puedan eliminarse en el lugar de producción. Existen además otras aplicaciones de los rayos X, entre las que figuran la identificación de gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas; también se utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. Los rayos X ultra blandos se emplean para determinar la autenticidad de obras de arte y para restaurar cuadros.
Las fotografías de rayos X o radiografías y el fluoroscopio se emplean mucho en medicina como herramientas de diagnóstico. En la radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la radiación.
1.4.5. Rayos gamma:
Los rayos gamma provenientes del cobalto 60 se utilizan para esterilizar instrumentos que no pueden ser esterilizados por otros métodos, y con riesgos considerablemente menores para la salud.
Los rayos gamma también son utilizados en la radioterapia.

http://www3.planalfa.es/santaceciliaca/ciencias%20naturales/FISICA%202%C2%BA%20BACH/Trabajos_Alumnos/Trabajos%20Alumnos/Ondas%20en%20medicina.pdf

martes, 1 de febrero de 2011

EL SONIDO COMO EJEMPLO

En física, es cualquier fenómeno que involucre la propagación en forma de ondas elásticas (sean audibles o no), generalmente a través de un fluido (u otro medio elástico) que esté generando el movimiento vibratorio de un cuerpo.
El sonido humanamente audible consiste en ondas sonoras consistentes en oscilaciones de la presión del aire, que son convertidas en ondas mecánicas en el oído humano y percibidas por el cerebro. La propagación del sonido es similar en los fluidos, donde el sonido toma la forma de fluctuaciones de presión. En los cuerpos sólidos la propagación del sonido involucra variaciones del estado tensional del medio.
La propagación del sonido involucra transporte de energía sin transporte de materia, en forma de ondas mecánicas que se propagan a través de la materia sólida, líquida o gaseosa. Como las vibraciones se producen en la misma dirección en la que se propaga el sonido, se trata de una onda longitudinal.
El sonido es un fenómeno vibratorio transmitido en forma de ondas. Para que se genere un sonido es necesario que vibre alguna fuente. Las vibraciones pueden ser transmitidas a través de diversos medios elásticos, entre los más comunes se encuentran el aire y el agua. La fonética acústica concentra su interés especialmente en los sonidos del habla: cómo se generan, cómo se perciben, y cómo se pueden describir gráfica y/o cuantitativamente.


Propagación del sonido
Ciertas características de los fluidos y de los sólidos influyen en la onda de sonido. Es por eso que el sonido se propaga en los sólidos y en los líquidos con mayor rapidez que en los gases. En general cuanto mayor sea la compresibilidad (1/K) del medio tanto menor es la velocidad del sonido. También la densidad es un factor importante en la velocidad de propagación, en general a mayor sea la densidad (ρ), a igualdad de todo lo demás, tanto menor es la velocidad de la propagación del sonido. La velocidad del sonido se relaciona con esas magnitudes mediante:
v \varpropto \sqrt{\frac{K}{\rho}}
Como todo movimiento ondulatorio, el sonido puede representarse como una suma de curvas sinusoides con un factor de amplitud, que se pueden caracterizar por las mismas magnitudes y unidades de medida que a cualquier onda de frecuencia bien definida: Longitud de onda (λ), frecuencia (f) o inversa del período (T), amplitud (que indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora) y no hay que confundir amplitud con volumen o potencia acústica. Y finalmente cuando se considera la superposición de diferentes ondas es importante la fase que representa el retardo relativo en la posición de una onda con respecto a otra.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sonido
Iglesias Simón; Pablo; El diseñador de sonido: función y esquema de trabajo

viernes, 21 de enero de 2011

Recapitulación 1


Equipo
Resumen martes y jueves
1
El martes el profesor nos mostro el programa de física II, realizamos un esquema de este. El jueves realizamos experimentos para comprender los fenómenos ondulatorios, es decir como dejar caer una gota de agua en un recipiente lleno de agua y así medir el número de ondas  y otros experimentos.
2
El día martes realizamos un mapa conceptual acerca de las 8 primeras semanas de trabajo, y nos dio la bienvenida. El jueves realizamos una práctica acerca de las ondas, para medir el movimiento ondulatorio del agua, sonido y en las cuerdas.
3
Martes: El profesor nos dio la bienvenida a todo el grupo 409 A, realizamos un mapa conceptual de los temas  que estudiaremos durante este curso, y el jueves realizamos una práctica muy interesante acerca de la onda, empleamos diferentes materiales como una cuerda, un cable y alambre a los cuales dimos un impulso para observar la longitud de onda. También observamos ondas mediante el agua y vimos el fenómeno de refracción.
4
Martes: dio la bienvenida el profesor, realizamos un mapa conceptual sobre los temas que trabajaremos en este semestre. Jueves : realizamos diversas pruebas sobre el movimiento ondulatorio  y sonidos que se producían escribimos diversos conceptos de los temas que tocaban en esta semana. :D
5
Martes: el profesor nos enseño la forma de trabajo, contestamos un examen diagnostico e hicimos un mapa conceptual (tipo reloj) con las semanas  y los temas a tratar en el semestre. Jueves realizamos diversos experimentos tratando el tema de las ondas, energías y fuerzas, etc. 
6
Martes: el profe nos dio la bienvenida, realizamos un pequeño examen diagnostico, un mapa conceptual de los temas a ver en el semestre y nos entrego el programa. Jueves: en la segunda sesión realizamos una práctica sobre fenómenos ondulatorios  que consistía en observar una gota de agua, un cable y oír el sonido de un reloj a través  de dos tubos de papel.

http://www.meet-physics.net/David-Harrison/index_spa.html#waves

FENOMENOS ONDULATORIOS

Ondas mecánicas: las ondas mecánicas necesitan un medio elástico (sólido, líquido o gaseoso) para propagarse. Las partículas del medio oscilan alrededor de un punto fijo, por lo que no existe transporte neto de materia a través del medio. Como en el caso de una alfombra o un látigo cuyo extremo se sacude, la alfombra no se desplaza, sin embargo una onda se propaga a través de ella. La velocidad puede ser afectada por algunas características del medio como: la homogeneidad, la elasticidad, la densidad y la temperatura. Dentro de las ondas mecánicas tenemos las ondas elásticas, las ondas sonoras y las ondas de gravedad.
Ondas electromagnéticas: las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin necesidad de un medio, pudiendo por lo tanto propagarse en el vacío. Esto es debido a que las ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación con un campo magnético asociado. Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad de 300000 km por segundo, de acuerdo a la velocidad puede ser agrupado en rango de frecuencia. Este ordenamiento es conocido como Espectro Electromagnético, objeto que mide la frecuencia de las ondas.

Ondas gravitacionales: las ondas gravitacionales son perturbaciones que alteran la geometría misma del espacio-tiempo y aunque es común representarlas viajando en el vacío, técnicamente no podemos afirmar que se desplacen por ningún espacio, sino que en sí mismas son alteraciones del espacio-tiempo.

Elementos de una Onda
Cresta: La cresta es el punto más alto de dicha amplitud o punto máximo de saturación de la onda.
Período: El periodo es el tiempo que tarda la onda de ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.
Amplitud: La amplitud es la distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda. Nótese que pueden existir ondas cuya amplitud sea variable, es decir, crezca o decrezca con el paso del tiempo.
Frecuencia: Número de veces que es repetida dicha vibración. En otras palabras, es una simple repetición de valores por un período determinado.
Valle: Es el punto más bajo de una onda.
Longitud de onda: Distancia que hay entre dos crestas consecutivas de dicho tamaño.

Las ondas periódicas están caracterizadas por crestas/montes y valles, y usualmente es categorizada como longitudinal o transversal.
Cuando un objeto corte hacia arriba y abajo en una onda en un estanque, experimenta una trayectoria orbital porque las ondas no son simples ondas transversales sinusoidales.


Ondas en la superficie de una cuba son realmente una combinación de ondas transversales y longitudinales; por lo tanto, los puntos en la superficie siguen caminos orbitales.
Todas las ondas tiene un comportamiento común bajo un número de situaciones estándar. Todas las ondas pueden experimentar las siguientes:

Difracción - Ocurre cuando una onda al topar con el borde de un obstáculo deja de ir en línea recta para rodearlo.
Efecto Doppler - Efecto debido al movimiento relativo entre la fuente emisora de las ondas y el receptor de las mismas.
Interferencia - Ocurre cuando dos ondas se combinan al encontrarse en el mismo punto del espacio.
Reflexión - Ocurre cuando una onda, al encontrarse con un nuevo medio que no puede atravesar, cambia de dirección.
Refracción - Ocurre cuando una onda cambia de dirección al entrar en un nuevo medio en el que viaja a distinta velocidad.
Onda de choque - Ocurre cuando varias ondas que viajan en un medio se superponen formando un cono.



http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)
Hunt, F. V. (1978). Origins in Acoustics. New York: Acoustical Society of America Press, (1992).