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Ondas en medios elásticos

OBJETIVOS

Iniciar al alumno en el mundo de las ondas mostrándole los múltiples fenómenos de la naturaleza que se desarrollan como tales.

Estudio matemático del Movimiento Ondulatorio desde su forma más simple (armónicos) partiendo del Movimiento Armónico Simple y prepararlo para afrontar la complejidad del estudio de las oscilaciones reales.

Estudiar los fenómenos característicos de las Ondas Mecánicas y Electromagnéticas (interferencias, pulsaciones, difracción, etc.) y aplicarlos al mundo real.

Aplicar lo estudiado al sonido como fenómeno ondulatorio más familiar y cercano e interpretar los fenómenos sonoros y su percepción.

UBICACIÓN

En la E.S.O., el presente tema se introduce, a nivel muy elemental, en 4º curso (se- gunda etapa) dentro del módulo específico de Ondas, en la materia de Física y Química. En el Bachillerato, el tema se explica con cierta profundidad en el 2º curso, disciplina de FÍSICA, y supone una base importante para la Mecánica Ondulatoria, cuyos conceptos básicos son necesarios para la comprensión del modelo de átomo, que se explica en Química.

TEMPORALIZACIÓN

Puede desarrollarse el tema en un periodo de 12 horas u debe completarse este perio- do con 2 horas para la resolución de problemas numéricos relacionados con la ecuación de ondas y sus fenómenos característicos.

METODOLOGÍA

La metodología a seguir ha de ser activa y de participación de los alumnos en el de- sarrollo de las explicaciones y éstas pueden completarse con la demostración práctica, en la propia aula o en el aula laboratorio, de algunos de los fenómenos estudiados.

Resolución de cuestiones sobre situaciones teóricas o reales y resolución de proble- mas numéricos, utilizando siempre el sistema internacional.

Pueden demostrarse los fenómenos característicos de las ondas mediante la utiliza- ción de la cubeta de ondas en el laboratorio.

CONTENIDOS MÍNIMOS

El Movimiento Ondulatorio.

Movimientos Ondulatorios longitudinales y transversales. Ecuación de la Onda.

Frecuencia. Periodo. Longitud de onda. Número de ondas. Energía del Movimiento Ondulatorio. Intensidad.

Absorción.

Interferencias. Condiciones de interferencia constructiva y destructiva. Concepto de onda estacionaria. Condiciones en que se produce.

Concepto de pulsación. Condiciones en que se produce. El sonido como onda. Cualidades del sonido.

Sensación sonora. Umbrales de audición.

Factores fundamentales de la contaminación acústica.

MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS

Libro de Texto complementado con apuntes de clase.

Materiales elementales de laboratorio: cuerdas elásticas, muelles, vibradores, diapa- sones, cajas acústicas, cubeta de ondas, materiales complementarios para la realización de prácticas básicas de ondas.

Hojas de problemas sobre movimiento ondulatorio y sus parámetros.

Vídeos didácticos sobre movimientos ondulatorios y su desarrollo, instrumentos mu- sicales, terremotos y maremotos y otros fenómenos ondulatorios.

EVALUACIÓN

Pruebas objetivas sobre los conceptos fundamentales del tema, valorando compren- sión, memorización y aplicación de estos conceptos a situaciones reales.

Pruebas escritas con problemas numéricos exigiendo resolución completa con utili- zación de máquinas calculadoras.

Valoración de las prácticas realizadas en el aula o en el laboratorio.

Pruebas de opción múltiple con preguntas de varias respuestas (3 falsas y 1 cierta) que obligue al alumno al razonamiento de las situaciones planteadas.

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