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Refracción

Figura:
El modelo del frente de onda de la refracción sobre una superficie de contacto aclara por qué la dirección de propagación del sonido cambia.

Cuando las ondas pasan de un medio a otro, la velocidad, a la cual las ondas se propagan, cambia. En consecuencia, las normales a la onda de las ondas incidentes y de las interrumpidas tiene direcciones diferentes. Con las ondas luminosas, el cambio del índice de refracción en la superficie de separación es la causa; con las ondas sonoras, es el cambio de densidad.
La figura ilustra el caso en que la velocidad de propagación disminuye en la transición del primero al segundo medio: la onda se desvía de la perpendicular en la superficie de separación.
El Principio de Huygens explica este fenómeno: cada punto de un frente de onda es el punto inicial de una nueva onda, conocido como una "onda elemental?. El extremo de cierre de la onda elemental crea el nuevo frente de onda.

Información e ideas:
La refracción en las superficies de separación también ocurre con ondas sonoras (por ejemplo, en la transición de capas de aire cálido a frío en la atmósfera).

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

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Dispersión acústica

Gráfico:
Dispersión acústica. Una de varias maneras en que las ondas sonoras reaccionan al encontrar un obstáculo.


Dispersión es la reflexión de estructuras pequeñas sin dirección definida. Depende mucho de la frecuencia.

Información e ideas:
Se la puede demostrar a los estudiantes en un experimento.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Onda (física) Sonido Óptica

Sprachen

Spanisch

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Cóclea: transparente, desarrollada

Figura:
Sección transversal espacialmente transparente de la cóclea desarrollada con la rampa vestíbulo, la rampa timpánica y el conducto espiral de la cóclea.

Se muestra la dirección de flujo del sonido como onda en movimiento. También se muestra el órgano de Corti como recipiente de sonido.
Es más, queda claramente ilustrado que la rampa timpánica y la rampa vestíbulo constituyen una sola cavidad de líquido.

Información e ideas:
Esta figura ayuda a aclarar que la totalidad de la cóclea es un conducto para líquido y que es ahí donde las vibraciones de las células capilares sensoriales se convierten en impulsos nerviosos.
Se puede utilizar en hojas de trabajo o como transparencia.

Pertinente para la enseñanza de:
Estructura y funciones de un órgano sensorial
Recepción de estímulos y transmisión de información
Funciones de los sentidos

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Anatomía (humana) Oído Sonido

Sprachen

Spanisch

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La copa de vino melódica

Fotografía:
Frotar una copa de vino puede producir tonos.


Si se frota a lo largo del borde de una copa de vino con un dedo húmedo, se produce un tono. Tan pronto la copa produce un tono, ondas marginales de onda corta aparecen en el líquido contenido. El vidrio oscila en vaivén en aquellos lugares en los cuales ocurren las ondas. Entre ellos es apacible. La oscilación del vidrio no solo se transfiere al líquido sino que también al aire y, de este modo, llega a nuestro oído en forma de un tono fino.

Información e ideas:
Experimento fácil de llevar a cabo en el aula. ¿Tal vez los estudiantes podrían inclusive hacer por sí mismos una armónica de vidrio?
Hay disponible mayor información sobre esta fotografía, como hoja informativa, en el portal de medios didácticos de la Siemens Stiftung.

Pertinente a la enseñanza de:
Fenómenos acústicos
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

6-18

Schlüsselwörter

Sonido

Sprachen

Spanisch

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El habla como una señal sonora altamente compleja

Figura:
Curva oscilográfica de la oración hablada "Está lloviendo a cántaros?.


Los sonidos del habla son señales sonoras fluctuantes donde la composición de las frecuencias cambia constantemente.
Traslapo aperiódico de partes periódicas. A diferencia de los ruidos, algunos de los cuales tienen curvas de frecuencia similares, el sonido del habla siempre es portador de significado o de mensajes enviados por el hablante. Otros ruidos (como el chasquido de labios, sisear, ritmos y tono básico) son típicos del individuo (huella dactilar acústica) pero no esenciales para el contenido del habla.

Información e ideas:
Suplemento a hojas de trabajo y transparencias.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas
Comunicación y comprensión

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Absorción de sonido

Figura:
Si las ondas sonoras entran en contacto con un obstáculo con una estructura material dada, éstas son absorbidas, es decir, la energía mecánica total del sonido se convierte en energía térmica.

Este efecto se ve aumentado por paredes de barrera de sonido hechas de materiales porosos. Mediante multirreflexión y dispersión, el paso del sonido en dichos materiales se extiende considerablemente. El sonido desaparece gradualmente.

Información e ideas:
Referencia al mundo diario de los estudiantes: silencio después de una nevada.
Se puede comprobar con los estudiantes en un experimento.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Onda (física) Sonido

Sprachen

Spanisch

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Ondas en el agua

Fotografía:
Si se desea dar a los estudiantes una impresión inicial de las ondas sonoras, la propagación de ondas en el agua es sumamente útil.

Cuando se tira una piedra al agua, círculos concéntricos se expanden desde el punto en que la piedra cayó en el agua. Las ondas sonoras se alejan de la fuente de sonido de manera similar.

Información e ideas:
La reconocida fotografía podría ser útil para que los estudiantes se imaginen las ondas sonoras. (En términos estrictos, una onda en el agua y una onda sonora difieren con respecto a la dirección de la vibración: transversal y longitudinal, respectivamente.)

Pertinente para la enseñanza de:
Fenómenos acústicos
Vibraciones y ondas

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Difracción

Figura:
Difracción de ondas al encontrar un obstáculo.

La figura muestra efectos de difracción posibles según la apertura y longitud de onda.

Información e ideas:
La difracción también surge en ondas de sonido, por ejemplo, en las esquinas de edificios.

Hay disponible mayor información sobre este gráfico, como hoja informativa, en el portal de medios didácticos de la Siemens Stiftung.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

13-18

Schlüsselwörter

Luz Onda (física) Sonido Óptica

Sprachen

Spanisch

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Teléfono de cordel

Figura:
Comunicación a distancia con ayuda de un teléfono de cordel; esto se puede hacer fácilmente con estudiantes.

Los materiales sólidos (en este caso, el cordel) conducen el sonido.
Pero con un teléfono de cordel también es posible demostrar la amplificación y transmisión del sonido.

Información e ideas:
Extensión posible del experimento:
Comparación de teléfonos de córdel hechos de materiales diferentes:
- cordel, alambre
- vasos de plástico, latas, envases de yogur

Pertinente a la enseñanza de:
Fenómenos acústicos
Sonido/acústica: parámetros
Comunicación y comprensión
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

6-18

Schlüsselwörter

Comunicación Sonido

Sprachen

Spanisch

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Refracción acústica

Diagrama esquemático:
Refracción acústica en el aire con capas de temperaturas diferentes (de cálido a frío).


La velocidad del sonido en el aire depende de la densidad, y por ende, de la temperatura del aire: a altas temperaturas, el sonido viaja más rápidamente que a temperaturas más bajas. Así, cuando las ondas sonoras pasan de una capa de aire cálido a una de aire frío, su velocidad disminuye.
Sin embargo, la dirección en la que se propaga el sonido también cambia a medida que la velocidad cambia. Se dice que la onda sonora se "distorsiona?. En el caso descrito, es decir, cuando el sonido pasa de una capa de aire cálido a una de aire frío, se distorsiona la onda sonora ascendentemente.

Información e ideas:
¿Cómo se comporta el sonido cuando pasa de una capa más fría a una más cálida?
¿Es correcto que se oye menos contra el viento que con el viento?
Esto último se puede comprobar con los estudiantes en un experimento.
Se puede hacer una comparación con la refracción de los rayos luminosos.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas