Título Actividad:
Máquina de Ondas

Principios a explicar:
Transmisión de ondas

Material:
25 Abatelenguas (o palitos de paleta)
Cinta adhesiva

Procedimiento:
1. Se cortará un tramo de cinta adhesiva de aproximadamente un metro de largo y se colocará en el suelo con la cara adhesiva hacia arriba.

2. Pegar los abateleguas en la cinta de manera perpendicular (atravezados), separándolos entre sí por 2 o 3 cm.

3. Una vez que se han pegado todos los abatelenguas se cortará otro pedazo de cinta del mismo tamaño del primero y se pegará por encima de los palitos, de modo que no haya posibilidad de que se desprendan.

 

4. Ya que hemos terminado la máquina, la pondremos en posición vertical deteniéndola desde arriba y le daremos un golpecito al primer palito en un lado; observado como la onda es transmitida por toda la máquina.

 

5. Después entre dos participantes, uno que detendrá un lado mientras que el otro gira el opuesto, acomodarán la máquina de modo que se puedan explicar las propiedades de las ondas

Marco Teórico:
Se dice que un cuerpo oscila cuando realiza un movimiento de vaivén entre dos puntos. Una onda es una oscilación que se propaga, esto es, que se está desplazando. En caso de que tratemos con una onda mecánica, se tratará siempre de una perturbación que se propaga en un medio material.
Existen dos tipos de ondas: las transversales, en las que la perturbación se efectúa en dirección ortogonal a la de propagación (atravesada); mientras que las longitudinales perturban el medio en la misma dirección que se propagan. Un caso clásico de onda transversal son las que se generan en un estanque cuando lanzamos una piedra, ya que las ondas van hacia arriba y hacia abajo mientras que se propagan hacia los lados. El sonido es el principal ejemplo de una onda longitudinal, ya que se perturba el medio en la misma dirección en que se propaga.
Si analizamos una onda transversal en un plano bidimensional, encontramos que tiene ciertas característica que la definen: una onda completa tiene siempre un ascenso y un descenso, a la parte que va hacia arriba se le conoce como cresta y a la que va hacia abajo como valle, entonces toda onda debe tener una cresta y un valle completos. A la línea de propagación, que siempre queda en medio de los valles y crestas, se el conoce como eje de la onda. La altura que separa la al eje de la punta de una cresta, o de la parte baja de un valle, se le conoce como amplitud de onda. La distancia entre dos puntos iguales (dos crestas o dos valles, u otro punto de la onda) se conoce como longitud de onda. A el número de ondas que efectúan un ciclo completo en una unidad de tiempo se le llama frecuencia y normalmente se mide en ciclos por segundo, llamados Hertz. Al tiempo que le lleva a una onda completar un ciclo se le llama periodo.

Preguntas:

¿Por qué, si sólo movimos un palito, se mueven todos?

Explicación:

Cuando movemos el primer palito los estamos perturbando y esto significa que le dimos energía para alterar su estado, como el abatelenguas no está libre, sino que esta en contacto con la cinta, le pasa a esta su energía y la cinta se la pasa al siguiente palito que se la pasa a la cinta, que se la pasa al siguiente….etc.
Se fijarán que aunque movimos le palito de un lado también se mueve el lado opuesto, esto se debe a que cuando se mueve la elasticidad de la cinta lo hace regresar con cierta velocidad que sirve de impulso para mover el otro lado. Este movimiento es una oscilación, pues los palitos se mueven hacia un lado y hacia otro no paran en seco sino que se siguen moviendo aunque cada vez menos.
Esto es lo que se llama una onda, oscilaciones que se van moviendo de un lugar a otro, energía desplazándose. Muchas ondas necesitan de un medio para moverse como nuestra máquina que necesita a la cinta, el sonido que por lo general se mueve en el aire, una cuerda que hacemos oscilar, etc. Sin embargo existen unas ondas que se pueden mover aún si no hay materia, son las ondas electromagnéticas que tienen la propiedad de autogenerarse, esto es, ellas mismas contienen la energía para seguir desplazándose. De estas ondas la más conocida es la luz.

Diseño:

Grupo Quark