SESIÓN XXVI

 EL COMPORTAMIENTO DE LAS ONDAS MECÁNICAS Y ELECTROMAGNÉTICAS

Proyecto:

“Cómo enfrentamos la problemática de salud pública”

Cómo debe ser nuestra participación para enfrentar el problema de salud pública y poder protegernos nosotros mismos, nuestra familia y comunidad. Y como producto de la experiencia de aprendizaje redactaremos un editorial para el cuidado de la salud pública en nuestra comunidad, el cual será elaborado con el aporte de las áreas involucradas.

 

I. ¿QUÉ APRENDERÉ HOY?

A explicar cualitativamente el comportamiento de las ondas mecánicas y electromagnéticas a partir de sus características para relacionar con la vida cotidiana y la salud, a través de la información brindada.

 

Criterio:

ü Explica el comportamiento de los diferentes tipos de ondas.

ü Explica el uso de las radiaciones en la vida cotidiana.

ü Relaciona las ondas con la salud.

 

II. ¿CÓMO EMPEZAMOS?

A Juan y María les encanta pasar largo tiempo cerca del río y observar un fenómeno que para ellos es espectacular, arrojan piedras en el agua y observan que cuando la piedra golpea la superficie del agua, se forman crestas y valles en circunferencias concéntricas que se alejan del centro. Ellos se preguntaron ¿por qué se produce ese fenómeno? ¿Existirán otras situaciones relacionadas con este fenómeno?

 

III. ¿QUÉ HARÉ?

¿Qué son las ondas?

La materia que nos rodea está formada por partículas muy pequeñas. En los sólidos, las partículas están más apretadas que en los líquidos o en los gases, pero en todos los casos el movimiento de una partícula puede transmitirse a las partículas vecinas, es decir si una partícula comienza a vibrar, puede transmitir esta vibración a la partícula que tiene al lado y hacer que esta comience a vibrar también.

O sea, que en un conjunto de partículas, el movimiento de una, está influido por el movimiento de las otras. Un caso importante de este tipo de fenómeno es el movimiento ondulatorio que se da en el agua generando las olas, en el aire generando los sonidos que percibimos, en la luz y otros.

Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio y que se caracteriza por un transporte de energía, pero no de materia. Cuando se propaga o difunde una onda, las partículas vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio, pero no se mueven con la onda. Por ejemplo, cuando se produce una onda como la que observaron Juan y María, las partículas del agua no se mueven lateralmente, simplemente suben y bajan a la vez que transmiten energía a las partículas vecinas.

El sonido que escuchamos, la luz que nos permite ver los objetos que nos rodean, las transmisiones de radio o de televisión, la comunicación mediante celulares, las microondas de un horno y otros son fenómenos físicos que suceden gracias a la propagación de ondas.

Las ondas se pueden medir, las magnitudes físicas que presentan son la amplitud, la longitud de onda, el periodo, la frecuencia y la velocidad de propagación que permiten diferenciarlas y clasificarlas.

¿Y cómo es que se propagan las ondas? ¿cómo es que se trasmiten desde la fuente que las produce?

Como vemos, tanto la luz como el sonido son fenómenos ondulatorios, se propagan mediante movimientos ondulatorios, pero el sonido necesita un medio material para propagarse, porque la propagación o difusión la transmiten las partículas del medio, en cambio la luz puede propagarse en el vacío.

¿Por qué creen que la propagación del sonido y la luz no es igual? Porque ambas ondas tienen diferentes características y son de distinto tipo.

Identifica los tipos de ondas

En función al medio en que se propagan, las ondas se clasifican en ondas mecánicas y ondas electromagnéticas. Las ondas mecánicas son las que necesitan un medio material para su propagación, son movimientos oscilatorios de partículas materiales, ejemplo las ondas sonoras y las generadas en la superficie del agua como las que observaron Juan y María, también las que se producen en cuerdas, en muelles o resortes.

Las ondas electromagnéticas no necesitan un medio material para su propagación por lo que se pueden propagar en el vacío. Son movimientos oscilatorios del campo electromagnético. A esta clase de ondas pertenecen los rayos X, la radiación ultravioleta, la luz visible, la radiación infrarroja, las microondas y las ondas de radio y televisión.

La radiación que emiten y reciben los celulares consiste en ondas de radio.

Las ondas electromagnéticas pueden atravesar el espacio y llegar hasta la Tierra, desde estrellas como el Sol. Como ves algunas provienen de fuentes naturales y otras pueden provenir de fuentes artificiales

 

Analizamos el espectro electromagnético

¿Cuáles son las radiaciones que componen el espectro electromagnético?

El conjunto de radiaciones que emite un cuerpo se llama espectro. Su representación muestra la energía y la intensidad de esas radiaciones. Por ejemplo, cuando se produce la dispersión de la luz solar, se obtiene el espectro de la luz blanca, podemos observar las radiaciones que la forman, que van desde el color rojo al violeta. La luz visible para las personas es una onda electromagnética.

¿Qué otras radiaciones existen en el espectro electromagnético a parte de la luz visible?

El conjunto de todas las radiaciones electromagnéticas que existen forman el espectro electro magnético y representa la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz visible y la radiación infrarroja, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.

¿Cuáles tendrán más energía y cuáles menos? Si tomas como punto de división la luz visible

Al final del espectro se encuentran los rayos gama, estos son la radiación con mayor energía y tienen la menor longitud de onda, del orden de 10^-12 m y en el otro extremo del espectro se encuentran las ondas de radio con la menor energía cuya longitud de onda es muy grande desde aproximadamente un metro hasta decenas de kilómetros.

La energía de una radiación se mide por su longitud de onda o su frecuencia.

¿Por qué será importante conocer que existen radiaciones con más energía que otras?

Los efectos de una radiación dependen de su energía.

Existen fuentes naturales de ondas electromagnéticas, como el Sol, las estrellas, desde hace más de un siglo, las personas hemos aprendido a construir aparatos capaces de generar y recibir ondas electromagnéticas de diversas frecuencias, como son los rayos X, las microondas, las ondas de radio y otras. Todas las ondas electromagnéticas se propagan a la misma velocidad, que es la velocidad de la luz, de 300 000 km/s

Qué relación existe entre las ondas con nuestra vida cotidiana y la salud

Los rayos cósmicos, forman la radiación más energética del espectro electromagnético. Esta radiación procedente del espacio exterior bombardea la Tierra continuamente. Se usa para estudiar el espacio.

Los rayos gamma, se originan en muchos procesos radiactivos. Se usa en tratamientos contra el cáncer, por su capacidad para destruir células tumorales.

Los rayos x, atraviesan partes blandas, pero son absorbidos por materiales densos, como algunos metales o los huesos. Se usan para la obtención de radiografías o en la industria. Exposiciones prolongadas a los rayos X puede producir cáncer.

Los rayos ultravioletas (UV), los menos energéticos oscurecen la piel. Los más energéticos pueden producir daños en los ojos o cáncer de piel. La radiación ultravioleta A (UVA) que proviene de lámparas o rayos láser especiales en medicina se usan para tratar ciertas afecciones a la piel como soriasis, vitíligo y otros.  También, se usan en iluminación y en lámparas de seguridad detectores de billetes falsos.

La luz visible, es la parte del espectro electromagnético que pueden captar nuestros ojos. Es la región más importante del espectro. Nos permite ver.

Los rayos infrarrojos, tienen menos energía que la luz visible. Los emiten los cuerpos calientes. La radiación infrarroja es la que detectan las lentes de visión nocturna. Se usa también en medicina.

Las microondas, tienen menos energía que la de los rayos infrarrojos. Se usa en microondas y celulares.

Las ondas de televisión y radio, tiene menos energía que las microondas. Se usa en telecomunicaciones y radares, etc.

Ondas de muy baja frecuencia, tienen poca energía, es la que emiten las computadoras.

Ondas de frecuencia extremadamente baja, las emiten las líneas de alta tensión.

 

Responde en tu cuaderno o portafolio ¿Cómo están presentes las ondas en nuestra vida cotidiana y en nuestra salud? ¿Cuáles constituyen potenciales riesgos?

 

 

IV. ¿QUÉ APRENDÍ HOY?

 

V. ME PREGUNTO:

¿Para qué me servirá lo aprendido?

 

V. MÁS INFORMACIÓN:

Espectro Electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir ver el espectro, permiten realizar medidas sobre el mismo, como son la longitud de ondas, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultra violeta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.

ESPECTRO VISIBLE

Por encima de la frecuencia de las radiaciones infrarrojas se encuentra lo que comúnmente es llamado luz, un tipo especial de radiación electromagnética que tiene una longitud de onda en el intervalo de 0,4 a 0,8 micrómetros. Este es el rango en el que el sol y las estrellas similares emiten la mayor parte de su radiación. Probablemente, no es una coincidencia que el ojo humano sea sensible a las longitudes de onda que emite el sol con más fuerza. Las unidades usuales para expresar las longitudes de onda son el Angstrom y el nanómetro. La luz que vemos con nuestros ojos es realmente una parte muy pequeña del espectro electromagnético.

INSTRUMENTO PARA LA EVALUACIÓN DE LA SESIÓN 26

Se utilizará la siguiente rubrica:

 

Competencia: Explica el mundo físico basado en conocimientos sobre seres vivos, biodiversidad, Tierra y universo.
CAPACIDAD	CRITERIOS	DESTACADO	ESPERADO	PROCESO	INICIO
Comprende y usa conocimientos sobre los seres vivos, materia y energía, biodiversidad, Tierra y universo	Explica el comportamiento de los diferentes tipos de ondas.	Usa información científica para explicar el comportamiento de los diferentes tipos de ondas con coherencia.	Usa información científica para explicar el comportamiento de los diferentes tipos de ondas.	Trata de explicar el comportamiento de los diferentes tipos de ondas.	No hace ningún esfuerzo por explicar el comportamiento de los diferentes tipos de ondas.
	Explica el uso de las radiaciones en la vida cotidiana.	Usa información para explica el uso de las radiaciones en la vida cotidiana con coherencia.	Usa información para explica el uso de las radiaciones en la vida cotidiana.	Trata explicar el uso de las radiaciones en la vida cotidiana.	No hace ningún esfuerzo por explicar el uso de las radiaciones en la vida cotidiana.
	Relaciona las ondas con la salud.	Usa información para relacionar las ondas con la salud con coherencia.	Usa información para relacionar las ondas con la salud.	Trata de relacionar las ondas con la salud.	No hace ningún esfuerzo por relacionar las ondas con la salud.