Artilugio de ondas
Contributed By: National Science Center (Fort Discovery)
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Experiment Category:

Objetivo: 

Experimentar con el comportamiento de las ondas, como las interferencias, las ondas estacionarias, la reflexión de extremos libres y la velocidad de las ondas.

Material necesario: 
  • Cinta adhesiva transparente
  • 11 lápices
  • Dos mesas o dos sillas de igual altura
  • Materiales alternativos como pajitas, lápices más cortos, rotuladores o tablillas de madera
Qué debes hacer y en qué debes fijarte: 
  1. Corta un trozo de cinta adhesiva transparente de 32 cm de longitud.
  2. Coloca dos mesas a una distancia de unos 24 cm y engancha la cinta adhesiva entre ellas.
  3. Pega los lápices por debajo de la cinta, con una separación de 2 cm, de modo que queden horizontales al suelo.
  4. Da un ligero golpe en la punta de uno de los lápices situados a un extremo de la cinta. Se generará una onda que se transmite al otro extremo y rebota. Cuando una onda incide en la superficie que separa dos medios, todas o algunas de las ondas rebotan hacia el primer medio. Esto es la reflexión.
  5. Experimenta con el artilugio de ondas para crear otras ondas.
Qué sucede: 

Interferencia de ondas: genera ondas en los dos extremos a la vez para observar el fenómeno de la interferencia. La interferencia afecta a la intensidad de los sonidos; por lo tanto, es una propiedad importante de las ondas sonoras, especialmente para el diseño de auditorios y la ubicación de altavoces. La interferencia constructiva de las ondas sonoras hace que el sonido sea más fuerte en ciertos puntos de la sala, mientras que la interferencia destructiva puede hacer que haya puntos "muertos" en los que no puede percibirse el sonido. La interferencia destructiva es una propiedad útil para la tecnología antiruido.

Ondas estacionarias: si movemos un solo lápiz de arriba a abajo se producen ondas estacionarias. Las ondas estacionarias son el resultado de la interferencia. Cuando dos ondas de igual amplitud (altura) y longitud de onda (longitud) se encuentran en direcciones opuestas, las ondas siempre estarán fuera de fase (fuera de sincronización) en los nodos. Los nodos son las partes que permanecen estáticas o sin amplitud.

Reflexión de extremos libres: pon el artilugio de ondas en posición vertical desde el borde de la mesa. ¿En qué se diferencia este comportamiento de las ondas respecto a las ondas generadas cuando el artilugio se hallaba enganchado a la mesa por ambos extremos?

Velocidad de las ondas: si se cambia la masa de los lápices se puede cambiar la velocidad de las ondas. Experimenta con distintos objetos, como pajitas, lápices más cortos, rotuladores o tablillas de madera. El sonido se propaga por el aire a una velocidad de 330 a 350 metros por segundo. El sonido se propaga más rápido a través del aire caliente; la humedad también aumenta ligeramente la velocidad del sonido. El sonido se propaga más rápido en los líquidos y los sólidos que en los gases. Por ejemplo, la velocidad del sonido en el agua es unas 4 veces más rápida que en el aire, mientras que en ciertos metales el sonido se transmite unas 15 veces más rápido que en el aire.

Consejos para padres y profesores: 

Experimente con los altavoces de un equipo de música (si no están integrados al equipo). ¿En qué ubicación se oye mejor el sonido? ¿En qué ubicación se oye peor el sonido?

Observe las ondas producidas en una olla o cubo de agua. ¿Tienen las mismas propiedades?

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