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Ficha para el profesorado · 15–16 años · unos 45–50 minutos

Ondas sonoras, decibelios y el sonido más fuerte jamás registrado

Página de la lección: echoesof.science/school/es/sound/ages-15-16/ · Ficha del alumnado: echoesof.science/school/es/sound/ages-15-16/print/

Objetivos

Desarrollo de la clase

TiempoActividad
5 minInicio: ¿por qué vemos el relámpago antes de oír el trueno?
10 minLeed el texto y resolved un ejemplo de la ecuación de ondas y otro de decibelios.
25 minExperimento del eco al aire libre (o como demostración), tres intentos.
5 minCalculad v y comparadla con la fórmula para la temperatura de hoy.
5 minCuestionario, o el juego La escalera de decibelios como tarea.

Material para el experimento

Seguridad: Elige un lugar alejado del tráfico. Mantén los dedos lejos de los bloques al golpearlos. No uses pistolas de salida ni nada explosivo.

Ideas erróneas frecuentes

El alumnado puede pensar…En realidad…
Duplicar los decibelios hace que el sonido sea el doble de fuerte.La escala es logarítmica: +10 dB es 10 veces la intensidad.
El sonido es más rápido en el aire que en el agua porque el agua es más «espesa».En el agua es unas cuatro veces más rápido (1480 frente a 343 m/s).
El espacio es silencioso porque hace frío.Es silencioso porque es (casi) un vacío, sin medio.

Respuestas de la ficha

  1. v = f·λ. 20 Hz: λ = 343/20 ≈ 17 m. 20 000 Hz: λ = 343/20 000 ≈ 1,7 cm.
  2. T = 308 K: v = 331·√(308/273) ≈ 351,6 m/s, unos 352 m/s.
  3. +20 dB = 10² = 100 veces la intensidad.
  4. Se espera 320–360 m/s. Errores: tiempo de reacción y ritmo (cronometrar 20 golpes, repetir), medida de d, viento, ecos de otros edificios.

Respuestas del cuestionario

  1. Un sonido tiene una frecuencia de 686 Hz en el aire a 20 °C (343 m/s). Su longitud de onda es… 0,5 m. λ = v / f = 343 / 686 = 0,5 m.[2]
  2. ¿Cuántas veces más intenso es un sonido de 90 dB que uno de 60 dB? 1000 veces. +30 dB = 10³ veces la intensidad.[3]
  3. Con v = 331·√(T/273 K), la velocidad del sonido a 0 °C es de unos… 331 m/s. Con T = 273 K, la raíz cuadrada vale 1.[2]
  4. ¿Por qué el sonido no puede cruzar el espacio entre la Tierra y la Luna? Es prácticamente un vacío: no hay medio para una onda de presión. Una onda de presión necesita materia que comprimir.[5]
  5. ¿En qué nivel sitúa la tabla de OpenStax el umbral del dolor? 120 dB. Concierto de rock fuerte: 120 dB, umbral del dolor.[3]
  6. La onda de presión del Krakatoa se registró en barómetros de todo el mundo. Dio la vuelta a la Tierra… de tres a cuatro veces en cada sentido. Algunas ciudades registraron hasta siete picos de presión a lo largo de varios días.[4]

Para ir más allá

Ves un relámpago y oyes el trueno 6 s después: ¿a qué distancia cayó el rayo? Después, estima cuánto tardó el sonido del Krakatoa en llegar a Rodrigues, a 4800 km, a 343 m/s.

Fuentes de esta lección

Lista completa con enlaces y una nota sobre la fiabilidad de cada fuente: echoesof.science/school/es/sound/sources/

Privacidad: las páginas de las lecciones no tienen anuncios, ni rastreo, ni cookies. Las respuestas del cuestionario y las puntuaciones se quedan en el navegador del alumno. Pronto habrá un vídeo corto para cada edad.

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