829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 382 La luz y el sonido OBJETIVOS 1. Identificar la luz y el sonido como formas de energía. 2. Conocer cómo se propaga la luz. 3. Entender cómo se producen las sombras y su relación con los eclipses de Sol y de Luna. 4. Distinguir entre reflexión y refracción. 5. Entender el origen de los colores. 6. Aprender cómo se produce y se propaga el sonido. 97. Interpretar los fenómenos acústicos del eco y de la reverberación. 98. Saber cómo el ojo y el oído perciben la luz y el sonido, respectivamente. 99. Reconocer las fuentes de contaminación acústica y lumínica. 10. Comprobar la propagación rectilínea de la luz y su reflexión. CONTENIDOS CONCEPTOS • • • • • • Qué son las ondas. (Objetivo 1) La luz: propagación, descomposición, sombras y eclipses. (Objetivos 2 y 3) Reflexión y refracción. (Objetivo 4) El color de los cuerpos. (Objetivo 5) El sonido: propagación, eco, reverberación. (Objetivos 6 y 7) El ojo y el oído. (Objetivo 8) PROCEDIMIENTOS, DESTREZAS Y HABILIDADES • • • • • • Observar e interpretar fotografías, esquemas e imágenes. Interpretar textos científicos. Establecer relaciones entre fenómenos. Realizar sencillos cálculos matemáticos para resolver problemas. Realizar un experimento sobre la reflexión de la luz. (Objetivo 10) Reconocer las fuentes de contaminación acústica y lumínica. (Objetivo 9) ACTITUDES Mostrar interés por observar fenómenos físicos y químicos que se producen a nuestro alrededor, cotidianamente. EDUCACIÓN EN VALORES Educación para la salud Reflexionar con el alumnado sobre las aplicaciones del láser a la mejora de la calidad de vida de las personas, especialmente en la medicina. Un láser es un haz de luz intenso, estrecho y que no se dispersa como otros haces de luz. El láser ha sido aplicado a la medicina en cirugía, sustituyendo al bisturí para hacer las incisiones; corta con mayor precisión y brota menos sangre. También se emplea para cauterizar ciertos tejidos en una fracción de segundo sin dañar el tejido sano circundante, soldar la retina o perforar el cráneo. En odontología se utiliza como antiinflamatorio, analgésico 382 y cicatrizante. Otros usos: con rayos láser se eliminan lunares que puedan degenerar en cáncer, se trata la retinopatía diabética proliferativa, causante de la mayor parte de las cegueras y se utiliza para detener hemorragias en el estómago o duodeno en algunas emergencias médicas. Algunos de los problemas que presenta el tratamiento con láser: son equipos caros, aparatosos, grandes y no hay suficientes médicos entrenados para utilizarlos. En la actualidad, los científicos siguen trabajando en reducir su tamaño, en hacerlos más baratos y mejorar sus aplicaciones, ya que tienen un gran futuro en la medicina. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 21/1/08 17:23 Página 383 CRITERIOS DE EVALUACIÓN PRUEBAS DE EVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN Preguntas prueba 1 Preguntas prueba 2 a) Explicar qué son la luz y el sonido y cuáles son sus principales características y forma de propagarse. (Objetivos 1 y 2) 1 1 b) Relacionar la formación de sombras con los eclipses de Luna y Sol. (Objetivo 3) 2 4 c) Describir los fenómenos de reflexión y refracción. (Objetivo 4) 3 8 d) Explicar el origen de los colores y sus tipos. (Objetivo 5) 4 2 e) Entender qué es el sonido y sus principales cualidades. (Objetivo 6) 5 5, 10 f) Explicar por qué se producen el eco y la reverberación. (Objetivo 7) 7, 10 9 g) Explicar cómo son el ojo y el oído humanos y cómo perciben la luz y el sonido, respectivamente. (Objetivo 8) 6 7 h) Identificar las fuentes de contaminación acústica y lumínica. (Objetivo 9) 8 6 i) Reconocer la propagación rectilínea de la luz y su reflexión a través de un experimento. (Objetivo 10) 9 3 COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN Conocimiento e interacción con el medio físico Matemática En CIENCIA EN TUS MANOS, Comunicación de resultados. La reflexión de la luz, pág. 229, se pide presentar el informe de un experimento en el que se expongan los objetivos fijados, la metodología utilizada, los resultados obtenidos y se comuniquen las conclusiones a las que se llega con dicho experimento. En PROFUNDIDAD, La luz de las estrellas, pág. 218, se utilizan los números para expresar y entender el concepto de distancia en el Universo. En las actividades 32, 51, 54, 55, 56, 57, 60 y 66 es necesaria la habilidad matemática para realizar cálculos sencillos que permiten comprender y responder a las cuestiones planteadas. En EL RINCÓN DE LA LECTURA, Tecnologías de rastreo visual, pág. 233, muestra una interesante aplicación del conocimiento científico al estudio y apreciación del arte. Comunicación lingüística La sección CIENCIA EN TUS MANOS, Comunicación de resultados. La reflexión de la luz, pág. 229, proporciona la oportunidad de trabajar la comunicación escrita a través de la preparación de un informe científico riguroso, claro y preciso. En UN ANÁLISIS CIENTÍFICO, El impacto del meteorito, pág. 231, es necesaria la comprensión lectora para contestar a las preguntas. EL RINCÓN DE LA LECTURA, Tecnologías de rastreo visual, pág. 233, es la sección destinada a trabajar la comprensión lectora. Social y ciudadana En la actividad 40 se propone un trabajo en equipo para investigar y desarrollar un tema en forma de mural explicativo. En este tipo de actividades se desarrolla la capacidad de expresar y proponer las ideas propias, escuchar a los demás y tomar decisiones en grupo. Cultural y artística A lo largo de la unidad se trabaja con esquemas anatómicos para complementar el estudio de los conceptos. En EL RINCÓN DE LA LECTURA, Tecnologías de rastreo visual, pág. 233, se ofrece un ejemplo de apreciación del arte y cómo se pueden aplicar conocimientos científicos y tecnología en desvelar misterios del arte. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 383 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 FICHA 1 Página 384 RECURSOS PARA EL AULA RADIACIONES LAS FRECUENCIAS DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO. RADIACIONES LONGITUD DE ONDA 0,00000007 Å RAYOS GAMMA Radiaciones que se originan en las desintegraciones radiactivas. Son muy energéticas y penetrantes. 0,001 Å RAYOS X Se producen por oscilaciones de electrones próximos a los núcleos atómicos. Por su poder de penetración, se emplean para el diagnóstico médico. 100 Å LUZ ULTRAVIOLETA La atmósfera filtra estas radiaciones procedentes del Sol, que podrían ser perjudiciales para la vida. No obstante, una pequeña parte de ellas llega hasta la superficie, y es la que hace peligroso tomar el Sol. 3 800 Å LUZ VISIBLE Es la parte del espectro electromagnético que podemos captar con nuestros ojos. 7 700 Å LUZ INFRARROJA (FOTOGRÁFICA) La radiación infrarroja es la que emiten los cuerpos calientes. Una parte del espectro infrarrojo se puede captar fotográficamente, usando la película apropiada. 15 000 Å INFRARROJO CERCANO 200 000 Å INFRARROJO LEJANO 0,1 cm MICROONDAS (ONDAS DE RADAR) Se producen por la oscilación de moléculas. Utilizadas comúnmente en astrofísica y en los radares, pero en la actualidad también en hornos para calentar comida. FRECUENCIAS ELEVADAS (TELEVISIÓN) Las ondas a partir de 250 cm se producen artificialmente, y son las que se usan para las telecomunicaciones. Las de longitud de onda más corta son las de la televisión. 250 cm 15 m ONDA CORTA DE RADIO Corresponden a frecuencias de emisión internacionales, que pueden ser captadas a gran distancia. 180 m BANDAS DE CONTROL AERONÁUTICO, POLICÍA... ETC. Banda reservada para las comunicaciones, especialmente las aeronáuticas, radio de la policía, emergencias, etc., que no se pueden captar con receptores normales. 1 500 m ONDA LARGA DE RADIO De longitud de onda muy grande, pueden ser captadas a distancias enormes. 1 Å = 0,0000000001 m = 10−10 m 384 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 385 FICHA 2 RECURSOS PARA EL AULA OBSERVACIONES SENCILLAS EN TORNO A LAS ONDAS PARA OBSERVAR ONDAS podemos aplicar muchos recursos diferentes. Un depósito de agua o una simple cuerda nos pueden servir para hacer experiencias sencillas, pero muy interesantes. UNA ONDA EN UNA CUERDA Con ayuda de una cuerda y unos trapos de colores, puedes visualizar las principales características de las ondas mecánicas transversales, entre ellas: 1.º La diferencia entre propagación y vibración. 2.º Que propagación y vibración se producen en planos perpendiculares. 3.º Que una onda transporta energía sin transporte de masa. Para ello: 1.º Ata un extremo de la cuerda a un soporte fijo (árbol, mesa…). 2.º Anuda, a su vez, los trapos de colores a la cuerda separados por distancias iguales. 3.º Toma el otro extremo de la cuerda y realiza una oscilación en ella. Verás cómo esta oscilación se propaga hasta el otro extremo. Observarás cómo los trapos de colores solo suben y bajan, verificando que, efectivamente, no hay transporte de materia, porque los trapos no avanzan al propagarse la onda. 4.º Podrás determinar la longitud de onda estimando la distancia entre dos trapos que estén realizando la misma oscilación. 5.º Incluso puedes determinar la velocidad de propagación midiendo el tiempo que tarda la onda en alcanzar el otro extremo de la cuerda (esto lo medirás mejor si la cuerda es suficientemente larga, porque de esta manera el tiempo será suficientemente largo como para que puedas medirlo). MEDIR LA VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN DE UNA ONDA EN EL AGUA Esta experiencia requiere de un depósito de agua que esté en calma, por lo que conviene buscar un estanque artificial de un parque, o una pequeña piscina, incluso una de las hinchables que se utilizan en el jardín. Si no tienes nada de esto a tu alcance, puedes realizar la experiencia con un barreño lo más grande posible. Para realizar las medidas oportunas, necesitarás un cronómetro. Consigue una pelota pequeña y haz lo siguiente: 1.º Sitúate en un extremo de la piscina o estanque y espera a que el agua esté en calma. 2.º Lanza la pelota junto a la pared y, cuando impacte en el agua, pon a funcionar el cronómetro. 3.º Mide el tiempo que tarda la onda en alcanzar la otra orilla de la piscina. 4.º Para calcular esta velocidad no tienes más que dividir la distancia que ha recorrido la onda entre el tiempo que ha tardado en hacerlo. 5.º Comprueba lo que pasa si lanzas la pelota con más o menos fuerza. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 385 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 386 FICHA 3 RECURSOS PARA EL AULA CARACTERÍSTICAS DE LAS ONDAS Y DE LOS SONIDOS ESTA FICHA RECOPILA algunas de las características que nos sirven para definir una onda y para describir un sonido. Puedes realizar las dos actividades o solo una de ellas, para reforzar los conceptos necesarios. RELACIONANDO FRECUENCIA, LONGITUD DE ONDA Y VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN Ya sabes que las ondas electromagnéticas, como la luz visible, se propagan a la velocidad de 300 000 000 m/s, y conoces la relación siguiente: Velocidad de una onda = longitud de onda por frecuencia (v = λ ⋅ f ) Realiza los cálculos oportunos para completar la tabla siguiente. TIPO DE ONDA ELECTROMAGNÉTICA LONGITUD DE ONDA (m) Infrarrojo lejano 0,00002 a 0,001 Microondas (ondas de radar) 0,001 a 2,5 Frecuencias elevadas (televisión) 2,5 a 15 Onda corta de radio 15 a 180 Banda de control aeronáutico Onda larga de radio FRECUENCIA (Hz) 750 a 1 500 1 500 m en adelante LOS SONIDOS DE LA ORQUESTA SINFÓNICA Para completar esta actividad, puedes asistir a un concierto, verlo en televisión o investigar por tu cuenta. Rellena la tabla con los instrumentos que tú elijas. Describe su sonido (agudo o grave). 386 INSTRUMENTO CATEGORÍA SONIDO POSICIÓN Tuba Metal Grave Tercera fila, a la derecha del director 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 387 FICHA 4 RECURSOS PARA EL AULA EXPERIENCIAS CON ONDAS (I) OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES (I) Una moneda que se mueve Hagamos un experimento sencillo que demuestra la refracción de la luz. Material • Una moneda pequeña. • Un vaso de vidrio transparente. • Agua. Procedimiento 1 Coloca la moneda en el fondo del vaso. 2 Sitúate de manera que el borde del vaso te ocul- te la moneda. 3 Vete añadiendo agua poco a poco al vaso y verás Es evidente que la moneda no se ha movido, lo que ha ocurrido es que los rayos luminosos reflejados por la moneda, que al principio no llegaban al ojo del observador, cuando comienza a haber agua se refractan y cambian de dirección. De esta forma, los rayos pueden alcanzar el ojo del observador. Trata de realizar este experimento utilizando otros líquidos, como, por ejemplo, alcohol o glicerina. ¿Se observa el mismo fenómeno? ¿Hace falta añadir más o menos líquido para que se produzca la refracción? que la moneda «va saliendo de su escondite» y terminas por apreciarla perfectamente. ¿Cómo reflejan la escritura los espejos? Seguramente habrás observado cómo tienen escrita la palabra AMBULANCIA las ambulancias en su parte delantera. Esto es debido a que los coches observan la llegada de una ambulancia empleando los espejos retrovisores, es decir, observan el reflejo de lo escrito y esto produce un cambio en la percepción de las letras. Con este experimento podrás verificarlo. Material • Una hoja de papel de calco. • Una hoja de papel blanco. • Un bolígrafo. • Un espejo. Procedimiento 1 Coloca la hoja de papel de calco con el calco hacia arriba. 2 Pon sobre ella la hoja de papel blanco. 3 Escribe la palabra AMBULANCIA en el papel blanco y retíralo. Observarás que ha quedado marcada en su parte trasera la palabra ambulancia, pero escrita tal y como la llevan las ambulancias en su parte frontal. 4 Pon el espejo de manera que se reflejen estas letras y podrás leer perfectamente la palabra ambulancia. 5 Ahora escribe en la hoja en blanco cómo crees que debería escribirse la palabra BOMBEROS en la parte delantera de un camión de bomberos. Comprueba con el espejo que se lee correctamente. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 387 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 388 FICHA 5 RECURSOS PARA EL AULA EXPERIENCIAS CON ONDAS (II) OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES (II) Percepción táctil de las vibraciones producidas por ondas sonoras rentes, acercando tus dedos a ella hasta que notes la vibración. Percibirás, por el cosquilleo que te produce, las diferentes intensidades de la vibración en función del tiempo que ha transcurrido desde que comenzó. Material • Gomas elásticas. • Un instrumento de cuerda: por ejemplo, una guitarra. • Un instrumento de percusión: por ejemplo, unos bongos o un tambor de juguete. 5 Repite lo mismo empleando las diferentes cuer- das de un instrumento de cuerda, por ejemplo, una guitarra. Procedimiento 1 Ata la goma elástica por uno de sus extremos. 6 Haz lo mismo utilizando un instrumento de per- cusión, por ejemplo, un tambor. 2 Estira la goma con una mano, y con la otra pellíz- cala para hacerla vibrar. 7 Verifica también cómo la intensidad de la vibra- ción y, por tanto, del sonido, depende de la contundencia del golpeo o del pellizco al instrumento. 3 Comprueba el sonido que se produce y obser- va cómo va disminuyendo su intensidad en el tiempo. 8 Piensa. Lo que has observado, ¿tiene relación con el timbre del instrumento musical? ¿Qué otros factores intervienen? 4 Repite el procedimiento varias veces, pero pa- rando la vibración de la goma en instantes dife- Construcción de un sencillo teléfono «alámbrico» Material 4 Haz lo mismo con el otro extremo del hilo en el • Dos vasos de yogur vacíos. otro vaso. • Una aguja de coser. • Unos metros de hilo de coser. • Un palillo mondadientes. 5 Habla en uno de los vasos y que un compañero tuyo escuche lo que dices poniéndose el otro vaso en el oído. Luego, que hable él y tú escuchas. Procedimiento 1 Perfora, con ayuda de la aguja, un agujero en el fondo de los vasos de yogur. 2 Enhebra el hilo en la aguja y pásalo a través de uno de los agujeros. 3 Parte el palillo mondadientes por la mitad y ata a él el extremo del hilo que pasaste por el agujero del vaso, de tal manera que quede dentro del vaso. 388 6 Repite el procedimiento cambiando la longitud del hilo para apreciar si existe alguna diferencia. 7 También puedes experimentar lo que ocurre cuando utilizas hilos de otra naturaleza: plástico (como el sedal de pescar), metálico (como una cuerda de guitarra)… 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 389 FICHA 6 RECURSOS PARA EL AULA EXPERIENCIAS CON ONDAS (III) OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES (III) Ensayos para determinar la capacidad de absorción del sonido de distintos materiales Material 4 Haz una escala de los materiales, desde los que • Un diapasón. • Trozos planos de diversos materiales: cartón, madera, papel de cocina, caucho, vidrio, corcho, esponja, porespán… más absorben el sonido, que serán aquellos en los que menos intensamente se perciba el sonido del diapasón, hasta los menos absorbentes (es decir, aquellos que atenúan menos el sonido). 5 A la vista de tus resultados, responde. ¿Cuáles Procedimiento 1 Coloca el trozo del material a ensayar sobre la mesa. de estos materiales emplearías para aislar acústicamente una habitación? ¿Cuáles de ellos, por el contrario, serían útiles para transmitir bien los sonidos? 2 Golpea el diapasón y apoya el extremo de su mango sobre el trozo de material. Verifica la intensidad del sonido percibido. Compárala con la intensidad del sonido producido por el mismo diapasón, cuando éste se encuentra al aire. 3 Repite la prueba con todos los materiales. Anota tus observaciones. Repite el experimento tantas veces como consideres necesario para evaluar bien el comportamiento de cada material respecto a la absorción del sonido. Necesitarás ordenar los materiales por su capacidad de absorción. Una campana con una cucharilla y un hilo Material 4 Pide a un compañero o compañera que golpee • Dos cucharillas metálicas. • Unos metros de hilo de coser. Procedimiento 1 Corta un metro del hilo de coser. 2 Toma el hilo por ambos extremos, doblándolo por la mitad, y anuda en dicho punto la cucharilla. Te quedará un montaje con forma de V. 3 Presiona cada uno de los extremos del hilo so- bre tus oídos. la cucharilla que está anudada con la otra cucharilla. Percibirás con mucha nitidez el sonido acampanado. 5 Repite el procedimiento cambiando la longitud del hilo. Describe las diferencias que observas. 6 También puedes experimentar lo que ocurre cuando utilizas hilos de otra naturaleza, como en la experiencia del teléfono inalámbrico de la página anterior: plástico (como el sedal de pescar), metálico (como una cuerda de instrumento)… 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 389 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 390 FICHA 7 RECURSOS PARA EL AULA EXPERIENCIAS CON ONDAS (IV) OBSERVACIONES Y EXPERIENCIAS SIMPLES (IV) Verificando que la luz se propaga en línea recta Material 2 Enciende la linterna e interpón uno de los trozos • Dos pedazos de cartulina negra. de cartulina entre su foco y tu ojo. Si miras a través del agujero, verás la luz de la linterna. • Una aguja de tejer lana. • Una linterna. 3 Interpón ahora el otro trozo de cartulina entre la linterna y la primera cartulina que colocaste. Observarás que dejas de percibir la luz y solo la percibes cuando los dos agujeros están perfectamente alineados con el foco de la linterna. Procedimiento 1 Con ayuda de la aguja, haz dos agujeros en el centro de cada uno de los pedazos de cartulina. Determinación del número de aumentos de una lupa Material 3 Si divides este último • Una lupa. • Una hoja de papel cuadriculado. • Una regla. valor entre el primero, obtendrás el número de aumentos de la lupa. Procedimiento 1 Mide la anchura de uno de los cuadros del pa- pel. 2 Pon la lupa sobre el papel y mide ahora la an- chura que observas sobre la lupa. Azul más amarillo igual a verde Material 2 Mezcla el polvo de ambos colores y observarás • Una tiza azul y otra amarilla. • Un cuchillo de sierra para rayar las tizas. • Una hoja de papel blanco. Procedimiento 1 Raya ambas tizas y coloca el polvo sobre la hoja que el resultado final es verde. 3 Observa cómo cambia la tonalidad del verde en función de la proporción de cada uno de los colores. 4 Puedes seguir experimentando con mezclas de otros colores. en blanco. 390 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 391 FICHA 8 RECURSOS PARA EL AULA LECTURAS VISIÓN NOCTURNA Hay muchas cosas ocultas en los rincones oscuros del universo que, vistas a través de los telescopios corrientes, pueden pasar desapercibidas. Pero para un telescopio del tamaño de un automóvil, situado a 42 millones de kilómetros de la Tierra, están llenas de luz: luz infrarroja, o rayos caloríficos. Desde su lanzamiento en agosto de 2003, el telescopio espacial Spitzer de la NASA «nos ha abierto la mitad del universo», dice Robert Kennicutt, astrónomo de la Universidad de Arizona. El telescopio ha puesto de manifiesto regiones de formación de astros. Las estrellas nacen en nubes de gas y polvo, y los planetas, en los discos de residuos que orbitan en torno a las estrellas nuevas. Las galaxias primitivas también están envueltas en polvo. Emiten poca luz visible, pero desprenden calor, es decir, luz infrarroja. «Si observamos esos objetos únicamente en luz visible, no vemos ni la punta del iceberg –dice Charles Lawrence, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de Pasadera, California–. Miramos en el infrarrojo porque ahí es donde están los fotones.» Para captar esos fotones, o partículas de luz, fue preciso salir al espacio, porque la atmósfera de la Tierra bloquea la mayor parte de la radiación infrarroja. Ya en 1946, el estadounidense Lyman Spitzer señaló las ventajas de los telescopios espaciales. El Hubble y otros instrumentos han demostrado que tenía razón. Pero la visión infrarroja del telescopio Spitzer es la más aguda conseguida hasta ahora, gracias a un espejo de 85 centímetros de diámetro, a los sensores enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto y a una órbita alejada de la interferencia del calor de la Tierra. El telescopio ya ha desvelado claves de cómo y dónde se forman los planetas, e incluso ha detectado dos por su resplandor en el infrarrojo. También está ayudando a comprender el proceso por el cual la luz y la radiación de las estrellas provoca el colapso de las nubes de gas y la formación de nuevas estrellas. Y en los confines del espacio, el Spitzer está descubriendo galaxias jóvenes que resplandecen en el infrarrojo. […] Los astrónomos han detectado más de 150 planetas alrededor de otras estrellas sin haber visto nunca su luz. Pero a finales de 2004, el Spitzer captó la luz infrarroja de dos planetas del tamaño de Júpiter, tan próximos a sus estrellas que completan su órbita en tres días y alcanzan temperaturas de 700 °C o más. En luz visible, el planeta se confunde con el resplandor de su estrella. Pero en infrarrojo, emite su propia luz. Este resplandor infrarrojo se detectó porque los planetas desaparecen detrás de su estrella en cada órbita. Los astrónomos vieron que la luz se atenuaba cuando el planeta se ocultaba y que se intensificaba al reaparecer, añadiendo su luz a la de la estrella. «Podríamos usar el mismo procedimiento para estudiar la luz de planetas más pequeños», dice David Charbonneau, del Centro de Astrofísica HarvardSmithsonian, director del equipo que detectó la luz de uno de los planetas. BILL DOUTHITT, «Telescopio espacial Spitzer », National Geographic. Vol. 17, n.o 6, diciembre 2005. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 391 829846 _ 0382-0413.qxd 12 29/1/08 08:38 Página 392 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 1 ONDA SOMBRA Y PENUMBRA OJO Y CÁMARA DE FOTOS 392 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 393 RECURSOS PARA EL AULA ESQUEMA MUDO 2 OÍDO ESPECTRO VISIBLE 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 393 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 394 RECURSOS PARA EL AULA SUGERENCIAS EN LA RED LA NATURALEZA DE LA LUZ http://www.monografias.com/trabajos5/natlu/ natlu.shtml Página monográfica sobre la naturaleza de la luz. EL SONIDO http://www.monografias.com/trabajos5/elso/ elso.shtml Página monográfica sobre la producción de una onda sonora y la velocidad del sonido. FISICANET http://www.fisicanet.com.ar/fisica/f3ap04/ apf3_25a_Sonido.php Artículo sobre las características físicas del sonido. El joven investigador: Sonidos TERRY JENNINGS. Ed. SM. Textos ilustrados a todo color, complementados con secciones de trabajo, cosas para hacer y sencillos experimentos relacionados con el sonido. El joven investigador: Luz y color. TERRY JENNINGS. Ed. SM. Textos ilustrados a todo color, complementados con secciones de trabajo, cosas para hacer y sencillos experimentos relacionados con la luz. Artículos «Documento: La ciencia de los colores». Muy Interesante. N.o 276, mayo 2004. «Experimento: Desviar la luz». Okapi. N.o 41, abril 2005. «Comunicación en las ranas». Investigación y Ciencia. N.o 229, octubre 1995. LIBROS Física cercana M.a TERESA ORTIZ y MERCEDES SANTOS. Colección Naturaleza Abierta. Ed. Bruño. La obra habla, entre otros, sobre los fenómenos físicos de la luz, el eco o el sonido. El texto se completa con técnicas de estudio y un taller de actividades. DVD/PELÍCULAS El Cuerpo Humano (1 y 2). Didaco. Colección Didavisión. Volumen 10. Luz, sonido y electricidad ANTONIO LEONARDO. Hiperlibros de la Ciencia. Ed. Editex. Su lectura desvela las leyes que gobiernan estos fenómenos y cómo el ser humano los ha empleado para construir muchos instrumentos. 394 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 398 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD AMPLIACIÓN 1 ¿Cómo se define una onda? ¿Puedes definirla en términos de energía que se transmite? 2 La frecuencia de una onda, ¿qué nos indica? ¿Cómo se mide? 3 Magnitudes de las ondas: a) ¿Qué magnitud relacionada con las ondas se mide en decibelios? b) ¿Qué magnitud se mide en hercios? c) ¿Cómo se define un hercio? 4 El sonido: a) Si dos personas emiten exactamente la misma nota al cantar una canción, ¿cómo es posible que distingamos sus voces? b) En el teclado de un piano, ¿qué aumenta, relacionado con el sonido, conforme pulsamos las teclas de izquierda a derecha? c) Si pulsamos una cuerda de una guitarra, primero de forma suave y luego más fuerte, ¿cambia el tono del sonido? ¿Cambia el timbre? ¿Qué es lo que cambia realmente? 5 El oído: a) ¿Qué parte del oído es la que capta las vibraciones? ¿A qué otras partes se transmite el estímulo? b) ¿Cuál crees que es la función de nuestras orejas? 6 ¿Puede un rayo de luz doblar una esquina? ¿Por qué? ¿Qué sería necesario para conseguirlo? 7 La luz visible ¿es una porción grande o pequeña del espectro electromagnético? 8 ¿Cuántas refracciones sufre un rayo de luz al atravesar una lente? Indica los cambios de medio que se producen y sus efectos, en función del tipo de lente de que se trate. 9 La luz. a) ¿Por qué se forma el arco iris? b) ¿Por qué no podemos ver a través de una tabla de madera? c) ¿Por qué vemos los objetos que hay a nuestro alrededor? 10 a) ¿Qué efecto tiene la reflexión del sonido? b) ¿Qué efecto tiene la reflexión de la luz? 11 a) Unos astrónomos han identificado una estrella que se encuentra a 35 años luz de la Tierra. ¿A qué corresponde esta distancia, expresada en kilómetros? b) Si una estrella se encuentra a 1 000 años luz de la Tierra, ¿cuánto tiempo tarda la luz de esa estrella en llegar a nuestro planeta? c) Piensa sobre este problema complejo: si de noche miras esa estrella que está a 1 000 años luz de nosotros, la imagen de la estrella que recibes en tu retina, ¿es actual? ¿Podría darse el caso de que esa estrella hubiera desaparecido y no nos diéramos cuenta? 398 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 399 ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD REFUERZO 1 Completa el siguiente cuadro. Términos Definiciones Onda Frecuencia Longitud de onda Sonido Luz Ojo Oído 2 ¿Por qué medios se puede transmitir el sonido? Si hacemos el vacío en una habitación, ¿podríamos oír algo? 3 ¿Cuál es la unidad de la longitud de onda en el Sistema Internacional? ¿Por qué se usa la misma unidad para el espacio recorrido por un objeto móvil, por ejemplo? 4 Copia el siguiente cuadro en tu cuaderno y complétalo. Cualidades del sonido Definición Intensidad Tono Timbre 5 Define los siguientes conceptos: a) Eclipse. b) Color pigmento. c) Onda. d) Espectro visible. e) Cristalino. f) Espejo cóncavo. 6 Escribe un informe de diez o doce líneas sobre la luz. Incluye su definición, los medios por los que puede propagarse, su velocidad y los fenómenos de reflexión y refracción. 7 Copia y completa el cuadro siguiente. Escribe los fenómenos relacionados con cada objeto, en qué consisten dichos fenómenos y qué aplicaciones prácticas tienen en nuestra vida cotidiana. Objetos relacionados con la luz Espejos Lentes 8 Explica la diferencia entre los siguientes conceptos: a) b) c) d) Eco y reverberación. Reflexión y refracción. Lentes convergentes y lentes divergentes. Cuerpos transparentes y cuerpos traslúcidos. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 399 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 400 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 1: LA ENERGÍA QUE PERCIBIMOS NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Marca las siguientes frases con una V o una F, según sean verdaderas o falsas. La luz y el sonido se propagan sin que haya desplazamiento de materia. El sonido necesita reflejarse en los objetos para llegar a nuestro oído. La luz es un tipo de onda electromagnética. Los rayos X y las microondas son ondas mecánicas. La luz que llega a nuestros ojos desde los objetos nos permite verlos. 2 Relaciona la columna de fuentes luminosas con la de la energía que utiliza dicha fuente para producir luz. Fuente luminosa Energía Hoguera Sol Química Bombilla Vela Nuclear Pantalla de televisor Llama Eléctrica Relámpago 3 Agrupa en estos círculos los siguientes sonidos relacionándolos con la intensidad, el tono y el timbre. Sonidos: fuerte, ultrasonido, nota de piano, ruido de 80 dB, pitido de 20 000 Hz, nota de flauta, murmullo de 10 dB, nota de guitarra y golpe de 10 000 Hz. Tono Timbre Intensidad 400 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 401 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 2: LA LUZ NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Relaciona las situaciones propuestas con la forma de propagarse la luz. Me miro en un espejo • Veo unos peces dentro del río • • Reflexión Utilizo gafas para corregir la miopía • En los refrescos veo la pajita quebrada • En la superficie del agua, las cosas se ven al revés • • Refracción Vemos los objetos iluminados • 2 Coloca los nombres que faltan en los dibujos. Ayúdate de las siguientes palabras: incidente, refractado, reflectora, normal, de refracción, reflexión. Ángulo de incidencia Ángulo de incidencia Ángulo de Rayo Rayo reflejado Rayo incidente Superficie de separación Superficie Rayo Ángulo Normal 3 Define brevemente los dos tipos de lentes e intenta hacer un dibujo de cada una. • Lentes convergentes: • Lentes divergentes: 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 401 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 402 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 3: EL SONIDO NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 El sonido se propaga por medios materiales pero no lo hace siempre a la misma velocidad, esta es mayor cuanto más denso es el material. Une mediante flechas los medios que atraviesa el sonido y la velocidad de propagación. Medio Velocidad Agua 340 m/s Hierro 1 500 m/s Aire 6 000 m/s 2 Busca en tu libro de texto o en un diccionario el significado de las siguientes palabras. • Eco: • Reverberación: 3 Ordena las siguientes frases para que tenga sentido el funcionamiento del sónar. La onda de ultrasonidos choca con un banco de peces. El ordenador de a bordo interpreta los ultrasonidos y dibuja una gráfica. Este obstáculo refleja ondas de ultrasonidos en muchas direcciones. El barco emite un ultrasonido hacia el fondo. Los sensores del casco del barco recogen ultrasonidos reflejados. El ultrasonido se propaga por el mar bajo el barco. 402 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 829846 _ 0382-0413.qxd 12 21/1/08 17:23 Página 403 PROPUESTAS DE ADAPTACIÓN CURRICULAR ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD FICHA 4: LA PERCEPCIÓN DE LA LUZ Y DEL SONIDO NOMBRE: CURSO: FECHA: 1 Relaciona las partes del ojo con la función que realizan. Córnea • • Capa interna en la que se proyecta la imagen. Iris • • Protege la parte delantera del ojo dejando pasar la luz al interior. Cristalino • • Abre y cierra la pupila para regular la cantidad de luz. Retina • • Comunica al cerebro la información visual. Nervio óptico • • Es una lente blanda que al deformarse enfoca la imagen. 2 Completa el siguiente párrafo para que tenga sentido utilizando las siguientes palabras: retina, cerebro, pupila, nervio, refracta. La luz entra en el ojo por la Al atravesar el cristalino, se se llama y se enfoca en la capa interna del ojo, que . De la retina parten muchas terminaciones nerviosas que se unen formando el al que es regulada por el iris. óptico que enviará la información visual . 3 Rotula las partes del siguiente dibujo y colorea los diferentes órganos del oído medio y del oído interno. 쮿 CIENCIAS DE LA NATURALEZA 2.° ESO 쮿 MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 쮿 403 829846 _ 0382-0413.qxd 21/1/08 17:23 Página 413