Liceo Industrial de San Miguel
Agustn Edwards Ross
Sector: Ciencias
Subsector: Fsica
Nivel: Primero Medio
Profesor: Ricardo Leal Lleuvul
1
Vibraciones y Sonido 02
Presentacin
El siguiente material permitir que recuerdes los conceptos de frecuencia y periodo, su
relacin y sus unidades de medida.
Se abordan los contenidos de la Unidad 1.1 Vibraciones y Sonido, especficamente los
contenidos 1.1.2 Conceptos de frecuencia y periodo y 1.1.3 Unidades de medida de
frecuencia y periodo
Realiza las actividades propuestas segn se indica, recuerda anotar tus respuestas en
forma clara y ordenada, subraya los contenidos relevantes, apyate en tus apuntes de
clases y en tu texto de estudio.
Recuerda que ante cualquier consulta no tienes ms que formularla por correo
[email protected], te responder a la brevedad.
Tiempo esperado
Esta actividad debers realizarla en un tiempo de 90 minutos (2 horas pedaggicas).
Actividades
Conocimientos previos
Responde a las siguientes preguntas (no uses material de apoyo, escribe solo lo que
recuerdes, al final de la actividad podrs corregir tus respuestas).
1. Qu es frecuencia?
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2. Da dos ejemplos en donde se utilice el concepto de frecuencia
3. Qu se entiende por periodo?
4. Qu relacin hay entre una frecuencia y periodo?
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Actividad 1
Revisa la siguiente pgina web en la que encontraras una simulacin de un pndulo
simple, comprueba manipulando los controles la dependencia en la frecuencia y el
periodo del pndulo con la elongacin en que se suelta el cuerpo, con la longitud de la
cuerda y con la masa del cuerpo
http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm
(Copia el link en la barra de navegacin de tu browser)
Una vez que hayas realizado el laboratorio no olvides registrar en tu cuaderno las
conclusiones que obtuviste.
Estas peguntas te pueden ser de utilidad para escribir tus
conclusiones
La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al
modificar la longitud del pndulo?
La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al
modificar la masa del objeto?
La frecuencia de oscilacin del pndulo cambiaba al soltar
el cuerpo desde ms alto?
Qu sucede con el periodo de la oscilacin al aumentar la
frecuencia?
Qu sucede con el periodo de la oscilacin al disminuir la
frecuencia?
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Actividad 2
Observa con atencin el siguiente video de Youtube, el cual revisamos en las primeras
clases del ao escolar, luego de ello responde a las preguntas que se presentan.
http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs
(Copia el link en la barra de navegacin de tu browser)
1. Qu es una oscilacin?
2. Cul es la definicin de periodo?
3. En qu unidades se expresa el periodo?
4. Cul es la forma ms eficiente de medir el periodo de un pndulo simple?
Actividad 3
Definicin de frecuencia:
Generalmente la frecuencia se determina contabilizando la cantidad de oscilaciones que
se completan en un segundo, en estos casos la unidad
hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857
demostr la existencia de las ondas electromagnticas.
Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscil
un segundo, una frecuencia de 20 Hz equivale a decir que se completan 20 oscilaciones
en un segundo y as sucesivamente.
Matemticamente se tienen las siguientes equivalencias:
Para frecuencias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus
equivalencias se muestran en la siguiente tabla:
Prefijo
kilo
Mega
Giga
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Frecuencia: Cantidad de oscilaciones que se completan
por unidad de tiempo. Se simboliza con la letra f.
La frecuencia se determina contabilizando la cantidad
de oscilaciones o vibraciones que se completan en una
unidad de tiempo (por ejemplo en un segundo, un
minuto, una hora, etc.)
Generalmente la frecuencia se determina contabilizando la cantidad de oscilaciones que
tan en un segundo, en estos casos la unidad de frecuencia que se utiliza es el
hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857
demostr la existencia de las ondas electromagnticas.
Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscil
un segundo, una frecuencia de 20 Hz equivale a decir que se completan 20 oscilaciones
en un segundo y as sucesivamente.
Matemticamente se tienen las siguientes equivalencias:
ncias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus
equivalencias se muestran en la siguiente tabla:
Smbolo Equivalencia
k 1.000
M 1.000.000
G 1.000.000.000
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Frecuencia: Cantidad de oscilaciones que se completan
por unidad de tiempo. Se simboliza con la letra f.
La frecuencia se determina contabilizando la cantidad
nes o vibraciones que se completan en una
unidad de tiempo (por ejemplo en un segundo, un
Generalmente la frecuencia se determina contabilizando la cantidad de oscilaciones que
de frecuencia que se utiliza es el
hertz (Hz) llamada as en honor al fsico alemn Heinrich Hertz (1857 1894) quien
Por lo anterior, una frecuencia de 5 Hz equivale a decir que se completan 5 oscilaciones en
un segundo, una frecuencia de 20 Hz equivale a decir que se completan 20 oscilaciones
ncias ms grandes se utilizan prefijos como k (kilo), M (mega), G (giga), etc. Sus
Equivalencia
1.000
1.000.000
1.000.000.000
As, una frecuencia de 20 kHz equivale
segundo; una frecuencia de 1,2 MHz indica que la frecue
decir, que se completan 1.200.000 oscilaciones por segundo.
Actividad 4
Relacin entre frecuencia y peri
De tu texto de estudio revisa las pginas
(pgina 27).
Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad
Como se seala en el texto, la frecuencia y el periodo son magnitudes inversamente
proporcionales, es decir, si una de ellas aum
una disminuye a la tercera parte la otra aumenta al tri
Matemticamente, lo anterior se escribe como:
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As, una frecuencia de 20 kHz equivale a decir que se completan 20.000 oscilaciones en un
recuencia de 1,2 MHz indica que la frecuencia es de 1,2 Millones de Hz, es
, que se completan 1.200.000 oscilaciones por segundo.
n entre frecuencia y periodo
Lee con mucha atencin tu texto de estudio, con ello
podrs encontrar la relacin que existe entre frecuencia
y periodo.
De tu texto de estudio revisa las pginas 26 y 27, realiza las actividades 7
Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad
Realiza las actividades, ante cualquier consulta
recuerda enviarme un correo para poder ayudarte.
Como se seala en el texto, la frecuencia y el periodo son magnitudes inversamente
proporcionales, es decir, si una de ellas aumenta al doble, la otra disminuye a la mitad;
a la tercera parte la otra aumenta al triple, etc.
ticamente, lo anterior se escribe como:
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.000 oscilaciones en un
ncia es de 1,2 Millones de Hz, es
Lee con mucha atencin tu texto de estudio, con ello
n que existe entre frecuencia
y 27, realiza las actividades 7 (pgina 26) y 8
Escribe en tu cuaderno las respuestas a las preguntas que se presentan en cada actividad.
, ante cualquier consulta
recuerda enviarme un correo para poder ayudarte.
Como se seala en el texto, la frecuencia y el periodo son magnitudes inversamente
enta al doble, la otra disminuye a la mitad; si
En la prctica, estas igualdades permiten determinar una
se ilustra en los siguientes ejemplos:
Ejemplo 1:
El periodo de oscilacin de un p
Determinar su frecuencia:
Tenemos:
En sntesis, si el periodo de oscilaci
(completa 4 oscilaciones en un segundo).
Ejemplo 2:
El timbre del colegio tiene una frecuencia de 50 Hz Cu
Tenemos:
En resumen, si la frecuencia del timbre del colegio es de 5
de 0,02 s (el timbre golpea la campanilla casa
Ejemplo 3:
Un pndulo completa 10 oscilaciones en 5 segundos.
Como se completan 10 oscilaciones en 5 segundos tenemos:
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ctica, estas igualdades permiten determinar una de ellas conocida la otra, como
se ilustra en los siguientes ejemplos:
n de un pndulo es de 0,25 s (completa una oscilaci
tesis, si el periodo de oscilacin de un pndulo es de 0,25 s su frecuencia es de 4 Hz
(completa 4 oscilaciones en un segundo).
El timbre del colegio tiene una frecuencia de 50 Hz Cul es su periodo de oscilaci
En resumen, si la frecuencia del timbre del colegio es de 50 Hz, su periodo de oscilaci
golpea la campanilla casa 0,02 s).
ndulo completa 10 oscilaciones en 5 segundos. Determine su frecuencia
10 oscilaciones en 5 segundos tenemos:
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de ellas conocida la otra, como
ndulo es de 0,25 s (completa una oscilacin en 0,25 s).
ndulo es de 0,25 s su frecuencia es de 4 Hz
riodo de oscilacin?
0 Hz, su periodo de oscilacin es
frecuencia y periodo.
En conclusin, la frecuencia es de 2 Hz
0,5 s (demora 0,5 s en completar cada oscilaci
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n, la frecuencia es de 2 Hz (completa 2 oscilaciones por segundo)
(demora 0,5 s en completar cada oscilacin).
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y el periodo es de
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Autoevaluacin
Una vez que hayas realizado cada una de las actividades responde a cada una de las
siguientes preguntas.
Si tienes 10 de las 14 preguntas correctas es que aprendiste
bien y podrs abordar la siguiente gua.
Revisa las alternativas correctas al final de este documento.
Recuerda que te ests preparando para un examen, si
respondes las preguntas al azar te ests engaando t
mismo.
1. Cul NO es una unidad de periodo?
Segundo Minuto hertz Hora
2. El enunciado Tiempo que tarda un objeto en completar un ciclo corresponde a la definicin
de:
Amplitud Oscilacin Periodo Frecuencia
3.
La unidad que de frecuencia hertz (Hz) equivale a:
I. 1/s
II. Oscilacin/s
III. s-1
Es(son) correcta(s):
Slo I y II Slo II y III Slo I y III I, II y III
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4. Si la frecuencia de un objeto que est vibrando es de 20 kHz indica que completa 20 ciclos en un segundo 20 ciclos en un minuto 20.000 ciclos en un segundo 20.000 ciclos en un minuto
5. En la figura, representa(n) a la amplitud del pndulo
Slo 1
Slo 2 Slo 3 Slo 1 y 3
6. Un pndulo completa 8 ciclos en 5 segundos, si la masa del pndulo se reduce a la mitad y se
registra el tiempo que tarda en recorrer 8 ciclos, al respecto se puede afirmar que tarda
Menos de 5 segundos 5 segundos Ms de 5 segundos No se puede determinar si no se conoce la amplitud de la oscilacin
7.
Un pndulo tarda 10 segundos en completar 30 ciclos cuando la amplitud es de 8 cm. Si ahora
la amplitud cambia a 4 cm el tiempo que tarda en completar 30 ciclos, expresada en segundos
es:
5 10 20 30
8.
De cul(es) de las siguientes magnitudes depende(n) el periodo y frecuencia de un pndulo?
I. Masa del pndulo
II. Largo del Pndulo
III. Amplitud de la oscilacin
Es(son) verdadera(s):
Slo I Slo II Slo III Slo I y III
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9. Si la amplitud de un pndulo es de 20 cm, el recorrido que realiza en un ciclo, expresado en
centmetros es:
10 20 40 80
10. Un pndulo completa 50 ciclos en 10 segundos, entonces su frecuencia es:
0,2 s 0,2 Hz 5 s 5 Hz
11. Un resorte se estira y se acorta completando 12 ciclos en un tiempo de 3 segundos, se deduce
con esta informacin que su periodo es:
0,25 s 0,25 Hz 4 s 4 Hz
12. Si la frecuencia con la que vibra un pndulo es de 10 Hz, su periodo es:
10 Hz 10 s 0,1 Hz 0,1 s
13. El periodo de una regla que se encuentra vibrando es de 2 s, entonces su frecuencia es de
0,5 s 0,5 Hz 2 s 2 Hz
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14. Dos pndulos A y B estn oscilando, si la frecuencia del pndulo A es mayor que la del pndulo
B se puede deducir con ello que
La masa del Pndulo A es mayor que la de B La masa del Pndulo A es menor que la de B La longitud del Pndulo A es mayor que la de B La longitud del Pndulo A es menor que la de B
Respuestas de Autoevaluacin
Pregunta Alternativa correcta
1 2 3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14
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Imagenesgrafia
Captura de http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm
Informacin: Imagen prediseada de Microsoft Word 2010
Nombre: 00198572.wmf
Catlogo: http://office.microsoft.com
Captura de pantalla de video http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs
Portada del texto escolar de fsica de Primero medio
http://portal.textosescolares.cl/catalogo_2010_pub/CatalogoTextos.html#
Informacin: Imagen prediseada de Microsoft Word 2010
Nombre: 00341834.jpg
Catlogo: http://office.microsoft.com
Modificada de:
http://lacomunidad.elpais.com/blogfiles/tiemposdecambio/Pendulo-
total-small.png
Webgrafa
http://www.santillana.cl/fis1/fisica1u1t1.htm
http://www.youtube.com/watch?v=o76zI0YBmMs
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Bibliografa
Herrera M, Moncada F y Valds P. Texto del Estudiante Fsica 1 Educacin Media,
Editorial Santillana, Santiago de Chile, 2009.