Ondas mecánicas

 Ondas mecánicas 

Objetivo

Construir un interfono, y encontrar la mejor combinación de materiales para que se

tenga una buena comunicación entre el receptor y emisor.

•Reflexión, Refracción, Interferencia (constructiva y destructiva), Resonancia.

Materiales

1)Hilo cáñamo 5 metros

2)Hilo de plástico (hilo que se utiliza para pescar) 5 metros

3)Hilo metálico (hilo magneto muy delgado # 20) 5 metros

4)2 vasos de unicel

5)2 vasos de plástico

6)2 vasos de metal (latas de chiles sin tapa, con agujero en el centro)

7)Clavo para hacer un agujero en los vasos.

Introducción 

La mayoría de nosotros, hemos tenido alguna experiencia con las ondas, como cuando tiramos una piedra a un charco. La perturbación creada por la piedra da lugar a ondas en la superficie del agua que se mueven hacia fuera del punto en que cayó la piedra. 

• ondas mecánicas, por ejemplo ondas en una cuerda de guitarra, ondas sonoras, ondas en el agua, etc. El concepto de onda es un poco abstracto, pero cuando hablamos de ondas mecánicas, lo que interpretamos por onda es una perturbación que se propaga a través de un medio.

• ondas electromagnéticas, como la luz visible, ondas de radio, rayos X, etc. Este tipo especial de ondas no necesitan de un medio para propagarse. En esta entrega proponemos dos experimentos sobre transmisión del sonido, en uno intervienen ondas mecánicas y en el otro, ondas mecánicas y electromagnéticas.

Experimento 1

Construcción

Se perforan las bases de las latas con un diámetro similar al del hilo (o tanza) por el cual se pasa el hilo. Luego hacemos un nudo en cada extremo para evitar que el hilo se deslice. Y así con los otros tipos de materiales:

Hilo de cáñamo:  

-Vaso de unicel. 

-Vaso de plástico.

-Vaso de metal.

Hilo de plástico:

-Vaso de unicel.

-Vaso de plástico.

-Vaso de metal.

Hilo de metal:

-Vaso de unicel.

-Vaso de plástico.

-Vaso de metal.

Funcionamiento

Cada persona toma una lata y se alejan entre sí en línea recta, procurando que el hilo quede bien tenso. Luego una persona acercará su lata a la oreja, mientras la otra hablará hacia dentro de su lata como si fuera un megáfono, y siempre procurando que el hilo quede bien tenso. De esta forma podremos escucharnos a distancia con claridad, sin necesidad de gritar demasiado. 

Resultado

Hilo de cáñamo:  

-Vaso de unicel. Se escucha

-Vaso de plástico. Se escucha muy claro

-Vaso de metal. Se escucha poco 

Hilo de plástico:

-Vaso de unicel. No se escucha

-Vaso de plástico. Se escucha

-Vaso de metal. Se escucha con eco

Hilo de metal:

-Vaso de unicel. Se escucha muy poco

-Vaso de plástico. Se escucha poco 

-Vaso de metal.se escucha leve 

¿Qué ha sucedido?

Veamos lo qué ha sucedido en este proceso. Nuestra voz produce un sonido que se propaga por el aire en forma de onda sonora. Cuando esta onda sonora choca contra un material elástico y rígido, como el fondo del vaso, y le transmite sus vibraciones, este, a su vez, le transmite a la cuerda (medio material) y a través de ella alcanzan el otro vaso, donde el proceso se invierte; es decir, la cuerda transmite las vibraciones al fondo del vaso y éste al aire, que propaga el sonido hasta el oído de nuestro interlocutor.

Cualquier hilo cuando no está bien tenso, no es posible escuchar la voz con claridad, es decir que la transmisión del sonido se ve afectada por la tensión de la cuerda o hilo. Y además que si cambiamos el material del hilo y el material de la lata también afectará.

En este intercomunicador casero, las ondas sonoras que emitimos dentro de la lata, hacen vibrar al fondo de la lata, y se transmiten al hilo. Esta vibración del hilo, se propaga por éste, no como sonido sino como una onda mecánica de “deformación elástica” del hilo. 

En el extremo opuesto ocurre lo contrario. al llegar la onda de la cuerda provoca vibración en el fondo de la otra lata, produciendo sonido nuevamente. 

Conclusiones 

Al hablar emitimos ondas sonoras. Las ondas sonoras se crean cuando los sonidos vibran en el aire. En este experimento de ciencias para niños, hemos probado lo siguiente: la voz hace vibrar el aire dentro del vasito, que luego se transfiere al fondo del vaso, desde el fondo, las ondas sonoras pasan a la cuerda y así sucesivamente hasta llegar al otro vasito.

 

Tanto es así que incluso puedes escuchar a alguien que está a una cierta distancia.

Es más, si la cuerda se mantiene tensa, las ondas sonoras viajarán mejor, por el contrario, si la cuerda está suelta, el sonido será menor. Esto se debe a que la cuerda suelta hace que las vibraciones viajan alrededor en lugar de en línea recta.

“Es decir que la onda de sonido que llega a una lata (ondas mecánicas) se transforma una onda de deformación elástica (ondas mecánicas); y luego cuando llega a la otra lata se transforma nuevamente en sonido (ondas mecánicas)”