Manual Estrada 5 Bs As NATU CAP 7 PAG 262 a 271

Manual

Estrada PRIMERO EN LA ESCUELA

BONAERENSE

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l a e r s u t a N s a i c n Cie

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BLOQUE: EL MUNDO FÍSICO

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CONTENIDOS: • LAS CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO. • LA TRANSMISIÓN DEL SONIDO. • EL ECO. • LAS PROPIEDADES DEL SONIDO. • LOS INSTRUMENTOS MUSICALES.

EL SONIDO

Todo el tiempo estamos en contacto con sonidos. Algunos provienen de la naturaleza, como el ladrido de un perro, un trueno o nuestra propia voz. Otros son producidos por objetos fabricados por las personas, como una guitarra o un despertador. Pero ¿qué es el sonido? ¿Por qué el ruido de un vaso al romperse es diferente al del pique de una pelota?

¿QUÉ SABEMOS HASTA AHORA? 1.

¿Qué instrumentos reconocen en la foto? ¿Cómo se produce el sonido en cada uno de ellos? ¿Qué es lo que hacen los músicos para hacerlos sonar?

2. ¿Cuál es la diferencia entre el sonido que

¿Por qué será que los instrumentos no suenan todos de la misma forma?

produce una persona gritando y el que produce una persona susurrando?

3. ¿Por qué suenan diferente la voz de un niño y la de un adulto?

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Ciencias Naturales

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CIENCIAS

NATURALES LAS CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO Los sonidos forman parte de nuestra vida cotidiana. A diario escuchamos la bocina de los automóviles, el agua hirviendo en la pava, el maullido de algún gato o nuestros temas musicales favoritos. Todos estos sonidos se producen porque algún material vibra.

El sonido es una vibración que se transmite a lo largo de los materiales. Cuando hablamos, el sonido que producimos hace vibrar el aire por el que viaja y cuando golpeamos una campana, el sonido se mueve a través del metal con el que está hecha.

El sonido solo puede viajar en presencia de materiales. Si tocáramos un instrumento o habláramos en el espacio, no se escucharía nada, porque no hay materia por donde los sonidos puedan desplazarse.

Los objetos que producen sonidos se llaman fuentes sonoras o emisores. Estas fuentes pueden ser naturales, como un gallo o un canario —que producen cantos—, o artificiales, es decir, fabricadas por el ser humano, como una flauta o un teléfono.

Los sonidos que producen las fuentes sonoras tienen distintas características. Pueden ser intensos, como el de una ambulancia o una alarma, o débiles, como el de la brisa. También pueden ser agudos, como la voz de un niño, o graves, como los que genera un tambor.

Los seres humanos podemos escuchar los sonidos debido a que tenemos oídos. Los oídos son las partes de nuestro cuerpo que son capaces de percibir las vibraciones sonoras, aunque no todas. La capacidad que tiene cada animal de escuchar es diferente; por eso, hay sonidos que los seres humanos no percibimos y sí perciben otros animales, como los elefantes o los delfines.

En las ciudades grandes, se producen muchos más sonidos que en los pueblos. La gran mayoría de estos son generados por fuentes artificiales y tienen gran intensidad.

Capítulo 7 • El sonido

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LA TRANSMISIÓN DEL SONIDO

En las ondas sonoras, igual que las ondas en el agua, lo que se desplaza es la vibración, no el material.

El sonido siempre se produce porque un objeto vibra, como sucede con las cuerdas de un violín, el parche de un bombo o el parlante de un equipo de música. Esta vibración se transmite al aire, y por este viaja hasta nuestros oídos. El sonido no solo se mueve por el aire, también puede desplazarse a través de líquidos y de sólidos. Los delfines, por ejemplo, se comunican entre sí emitiendo sonidos que viajan por el agua.

El sonido se mueve en forma de ondas, parecidas a las que se generan cuando se tira una piedra a una laguna. Así como el agua se mueve hacia arriba y hacia abajo, en forma de ondas, y luego vuelve al lugar en el que estaba al principio; los materiales vibran y provocan ondas sonoras, y después vuelven a su posición inicial.

A diferencia de la luz, que puede viajar en el vacío, el sonido solo se mueve si hay materia capaz de vibrar. Es por eso que recibimos la luz de las estrellas, pero no escuchamos los sonidos de las explosiones que ocurren en el Universo.

La velocidad del sonido La velocidad con la que se mueve el sonido depende del tipo de material por el que viaja y del estado en el que este se encuentre. En los materiales gaseosos, como el aire, el sonido se mueve más lentamente que en los materiales líquidos, como el agua. En los materiales sólidos —como la madera y los metales— la transmisión es mucho más veloz que en los líquidos.

El sonido en el aire recorre 340 metros en un segundo.

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El sonido en el agua avanza alrededor de 1.400 metros en un segundo.

En el metal de las vías del tren, el sonido se traslada 5.000 metros en un segundo.

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El eco Del mismo modo que la luz se refleja en los espejos y en los vidrios, las ondas sonoras también rebotan al chocar contra las superficies, sobre todo si estas son lisas y duras, como la de una pared. Si la fuente sonora se encuentra lejos de una superficie, el sonido debe recorrer una gran distancia en “ir y volver” y cuando llega a nuestros oídos, se escucha como si fuera un nuevo sonido. Este efecto se conoce con el nombre de eco. Es posible escuchar el eco de nuestras voces, incluso más de una vez, al gritar en sitios montañosos o en habitaciones vacías, donde el sonido se refleja muchas veces y llega a nuestros oídos a distinto tiempo.

Algunos materiales, por lo general blandos y con gran contenido de aire, como la goma espuma o el telgopor, absorben el sonido y no permiten que se refleje. Por eso, se los usa como aislantes en lugares donde es necesario impedir el ingreso o la salida de sonidos, como en las salas donde ensayan grupos de música, en los estudios de grabación o en las instalaciones de las radios y de los canales de televisión.

hola

La ecolocalización Los murciélagos y los delfines utilizan el eco para cazar.

Estos animales producen un sonido que se refleja en la superficie de las presas y, a partir del eco que se genera, pueden calcular su tamaño, la distancia a la que se encuentra y la velocidad a la que se está moviendo. A este mecanismo se lo llama ecolocalización.

hola hola ¡HOLA!

Es común escuchar el eco de nuestras voces al hablar en lugares montañosos.

El sonido se refleja en muchas superficies y genera, a veces, más de un eco.

En los teatros, las cortinas y las telas que recubren los asientos absorben el sonido y evitan que se produzca eco.

1. Respondan a las siguientes preguntas en sus carpetas.

Si la fuente sonora se encuentra a 17 metros o más de la superficie donde se refleja el sonido, al regresar, este se escucha como eco.

c. Dónde se mueve más rápido el sonido, ¿en un trozo

a. ¿Por qué no llegan sonidos desde el espacio? b. ¿Por qué en una habitación vacía puede producirse

d. Si quisiéramos tocar un instrumento musical dentro

eco y si la misma habitación tiene muebles, esto no

de nuestra habitación sin molestar a los vecinos, ¿con

ocurre?

qué material deberíamos recubrir las paredes? ¿Por qué?

de madera o en el aire?

Capítulo 7 • El sonido

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LAS PROPIEDADES DEL SONIDO La ecografía La ecografía es una técnica que permite obtener imágenes del interior del cuerpo. El aparato que se utiliza, llamado ecógrafo, produce ondas de ultrasonido, que ingresan al cuerpo y rebotan en los órganos. De acuerdo con el eco de las ondas, el ecógrafo calcula las distancias y las formas, y produce una imagen en una pantalla. Esta técnica suele utilizarse en las mujeres embarazadas para seguir el crecimiento de los bebés.

sonido grave

sonido agudo

Las ondas sonoras se pueden representar en un gráfico como este, donde los sonidos graves tienen ondas más espaciadas que los agudos, ya que sus vibraciones se transmiten a menor velocidad.

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Existe una gran variedad de sonidos, por ejemplo, la bocina de un auto, la alarma de un despertador, el canto de un grillo y una canción tocada en un piano. Estos sonidos se diferencian entre sí por ciertas propiedades o características: la altura, la intensidad y el timbre.

La altura De acuerdo con la altura o el tono, los sonidos pueden ser bajos o graves, como los que produce la bocina de un barco; o altos o agudos, como los que hace un silbato. La altura de un sonido depende de la velocidad a la que vibran los materiales: si lo hacen lentamente, los sonidos que generan son graves; mientras que si vibran de manera rápida, los sonidos que producen son agudos.

La altura de un sonido se mide en hercios, que se simboliza Hz. Esta medida está relacionada con la cantidad de vibraciones producidas. Por eso, los sonidos agudos tienen valores de altura elevados, y los sonidos graves, bajos.

Nuestros oídos no pueden detectar todos los sonidos que existen. El sonido más bajo que podemos percibir es de 20 Hz, y el más alto, de 20.000 Hz. Las ondas sonoras que tienen una altura menor a 20 Hz se llaman infrasonidos, y las que superan los 20.000 Hz son ultrasonidos. A pesar de que los seres humanos no podemos escuchar ni los infrasonidos ni los ultrasonidos, estas ondas sí pueden ser detectadas por otros animales.

Los elefantes, por ejemplo, realizan y detectan infrasonidos, y los murciélagos producen y reconocen ultrasonidos.

Los silbatos que utilizan los entrenadores de animales producen ultrasonidos que los humanos no podemos escuchar.

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La intensidad Según la intensidad o el volumen, los sonidos pueden ser fuertes, como el que produce una corneta, o débiles, como el de la brisa.

La intensidad o el volumen se miden en decibeles, que se simbolizan dB. Una persona susurrando genera un sonido de 20 dB, mientras que si se conversa normalmente, este valor es de 60 dB. Por otra parte, las vibraciones de intensidad muy alta La música muy fuerte, con muchos puede generar daños severos pueden molestarnos. De hecho, los sonidos que tienen valores decibeles, en los oídos. superiores a 130 dB provocan daños en nuestros oídos.

El volumen de las ondas sonoras varía con la distancia: si estamos cerca de la fuente sonora, las escuchamos con macresta sonido fuerte yor intensidad que si nos encontramos lejos de ella. Por eso es que podemos entender lo que dice una persona si estamos cerca suyo, pero dejamos de hacerlo si nos hallamos a una gran distancia. sonido débil

El timbre

Aunque se toque un sonido de igual altura y volumen en valle dos instrumentos musicales distintos, van a sonar diferente: uno de ellos sonará, por ejemplo, “a piano” y el otro, “a violín”. Las ondas que representan los sonidos fuertes tienen crestas y valles más Esta diferencia se debe a una propiedad llamada timbre. grandes que las de los sonidos débiles.

El timbre depende del material y de la forma de la fuente sonora; por eso, hace posible reconocerla. Cada instrumento musical y cada voz humana tiene un timbre característico que hace que los sonidos que emite sean únicos.

1.

¿Con qué propiedades del sonido se relacionan las

• El sonido de un saxofón no se parece al sonido de una

siguientes situaciones?

guitarra.

• La voz de un niño es distinta a la voz de un adulto.

• Si estamos parados cerca de un parlante, nos duelen

• La voces de las mujeres son diferentes a las de los

los oídos.

• Es difícil entender lo que dice una persona cuando

• Un cascabel suena diferente que un tambor.

• Cuando nos llaman por teléfono, podemos reconocer

susurra.

quién está hablando.

hombres.

Capítulo 7 • El sonido

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LOS INSTRUMENTOS MUSICALES

En una banda de rock, por lo general, se usan instrumentos de cuerdas, como la guitarra y el bajo, e instrumentos de percusión, como la batería.

Nuestro instrumento: las cuerdas vocales Los seres humanos somos capaces de producir sonidos con nuestra voz gracias a la acción de las cuerdas vocales.

Contrariamente a lo que mucha gente piensa, las cuerdas vocales no son hilos, como las cuerdas de una guitarra. En realidad, son músculos ubicados en la laringe que, al contraerse y relajarse, modifican el espacio que existe entre ellos. Cuando el aire pasa a través del hueco que hay entre las cuerdas, vibra y se produce el sonido de la voz.

Existe una gran variedad de instrumentos musicales, construidos de materiales muy diversos. Por ejemplo, las trompetas están hechas de metal, los bombos se fabrican con madera y cuero, y las guitarras se hacen principalmente de madera. Los materiales y la forma de cada instrumento determinan su timbre, es decir, hacen que los sonidos que estos generan sean únicos.

Los instrumentos musicales producen sonidos porque vibran. En algunos casos, como en las maracas, vibra el instrumento entero; mientras que en otros, vibra solo una parte, como las cuerdas en un violín. Según en qué parte del instrumento ocurra la vibración, estos se pueden dividir en tres grupos: instrumentos de viento o aerófonos, instrumentos de cuerda o cordófonos e instrumentos de percusión.

Los instrumentos de viento Los instrumentos de viento, como la flauta y el sicu, se tocan soplando, y lo que vibra es el aire que ingresa dentro de ellos.

Según la cantidad de aire, los sonidos tienen distintas alturas.

En los sicus, los caños largos, que tienen más aire, producen sonidos graves, y los caños cortos generan sonidos agudos. En las flautas, las alturas de las ondas sonoras se modifican tapando y destapando los orificios.

Algunos aerófonos no se ejecutan con soplidos, pero también dependen de la vibración del aire. Un ejemplo es el bandoneón, en el que la cantidad de aire depende de la apertura y el cierre de una estructura llamada fuelle.

En los instrumentos de viento, como la flauta, el sicu o el bandoneón, la vibración es producida por el aire.

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Los instrumentos de cuerda En los instrumentos de cuerda o cordófonos, como la guitarra y el charango, la vibración se produce al pulsar cuerdas. Estas pueden tener distintos grosores, con los que se regula la altura del sonido: si las cuerdas son muy gruesas, los sonidos que producen son graves, mientras que si son finas, los sonidos son agudos.

En la mayoría de los cordófonos, las cuerdas se hacen vibrar con la mano. Sin embargo, en algunos, como el violín, se utiliza un arco. El piano, aunque no lo parezca, también es un cordófono, ya que tiene un sistema interno de cuerdas que son golpeadas por martillos al pulsar las teclas.

El violín y el charango son instrumentos de cuerda.

Los instrumentos de percusión Los instrumentos de percusión, como el tambor o la pandereta, suenan cuando se los golpea o se los agita. En algunos de ellos, vibra solo parte del instrumento que, por lo general, es un parche o una membrana —como ocurre en un bombo o un redoblante—, y se tocan golpeando con las manos o con palillos.

En otros casos, la vibración se produce en todo el instrumento —como en las maracas—, y se tocan moviéndolos por completo.

Este tipo de instrumentos produce, en general, sonidos de una o dos alturas. En un bombo, por ejemplo, si se golpea el parche, el sonido es grave; mientras que si se golpea el aro, el sonido es agudo.

1.

Busquen imágenes de los siguientes instrumentos y péguenlas en la carpeta.

Respondan a las preguntas al lado de cada figura.

El candombe es un género musical del Río de la Plata que se toca con tambores de tres tamaños. Los tambores más grandes son los que producen sonidos más graves.

PLATILLOS • CASCABELES • BAJO • PIANO • TROMPETA • SAXOFÓN • ACORDEÓN • FLAUTA

a. ¿De qué tipo de instrumento

se trata? ¿por qué?

b. ¿Cómo se toca? c. ¿Qué es lo que vibra en él?

Capítulo 7 • El sonido

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TA L L E R D E

CIENCIAS CONSTRUCCIÓN DE UN “BOTELLÓFONO” En todos los instrumentos, hay una parte que vibra y produce los sonidos.

Por lo general, estos sonidos pueden tener distintas alturas y volúmenes. En esta experiencia construirán un instrumento casero, que puede tocarse de dos formas distintas y generar sonidos con propiedades diferentes.

MATERIALES

6 botellitas de vidrio vacías (pueden ser botellas de gaseosa pequeñas) • Una jarra con agua • Una cucharita • Un embudo.

PROCEDIMIENTO Coloquen las botellas en línea, una al lado de la otra. Dejen la primera botella vacía y coloquen agua en las restantes de forma tal que cada vez tengan más líquido. La segunda botella será la que menos agua tenga, y la sexta botella, la que más líquido posea.

Para esto, ayúdense con el embudo.

2. Golpeen más o menos en la mitad de cada botella con la cucharita. Presten atención al sonido que se produce.

1.

4. Anoten en un cuaderno las características de los sonidos que se obtienen con cada botella para cada forma de tocarla. Pueden grabar los sonidos con su celular.

1.

¿Qué es lo que vibra al golpear las botellitas con la cucharita? ¿De qué tipo de instrumento se trata el botellófono al tocarlo de este modo? ¿Por qué?

2. ¿Qué botellitas produjeron sonidos graves al tocar con la cucharita? ¿Cuáles produjeron sonidos agudos?

3. ¿Qué es lo que vibra al soplar las botellitas? ¿De qué tipo de instrumento se trata el botellófono al tocarlo de este modo? ¿Por qué?

3. Tomen

las botellitas de a una, apóyenlas contra el labio inferior de sus bocas y soplen. Escuchen el sonido que se genera.

4. ¿Las botellitas que produjeron se comportaron de igual modo al soplarlas que al golpearlas con la cucharita? ¿Por qué les parece que sucedió esto?

5. Tocado de las dos formas diferentes, ¿el botellófono tuvo el mismo timbre?

6. ¿Es posible tocar sonidos de distintos volúmenes con este instrumento? ¿De qué modo? ¿Con qué forma de tocarlo: golpeado o soplado?

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ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN 1. En las siguientes oraciones, subrayen la op- 3. ción correcta.

Respondan a las siguientes

preguntas en sus carpetas.

a. El sonido viaja más rápido/lento en la ma-

a. ¿Por qué hace falta que haya

dera que en el aire.

un material para que el sonido se desplace?

b. Los sonidos fuertes tienen muchos/pocos

b. ¿Por qué, aún con los ojos cerrados, pode-

decibeles.

mos reconocer a una persona hablando?

c. El sonido puede/no puede viajar en el vacío. d. La altura es una propiedad de los sonidos

c. ¿Por qué las salas de grabación tienen las

que se mide en hercios/decibeles.

d. ¿El piano es un instrumento de cuerdas, de

e. Las voces de dos personas no suenan igua-

percusión o de viento?

les porque tienen diferente altura/timbre.

e. ¿Por qué los seres humanos no podemos

f. Las vibraciones que están por debajo de los

escuchar los sonidos producidos por los silba-

20 Hz son ultrasonidos/infrasonidos.

tos utilizados para el adiestramiento de cier-

g. Las teclas de un órgano o de un piano sue-

tos animales?

nan distinto porque producen sonidos de diferente altura/timbre.

h. Un susurro y un grito se diferencian en su altura/intensidad.

paredes revestidas por goma espuma?

4. Observen las imágenes y respondan a las preguntas.

A

B

C

D

2. Juana y Camila inventaron un “teléfono” que funciona con latas y un hilo, como muestra la figura. Este aparato les permite comunicarse a una distancia a la que no se escucharían hablando. Armen su propio teléfono de

a. ¿Qué es lo que vibra en cada instrumento

latas, y compruébenlo entre ustedes.

musical?

b. ¿Se trata de instrumentos de viento, de cuerdas o de percusión?

c. ¿Cuáles pueden producir sonidos de distintas alturas? ¿De qué forma?

¿Qué sé ahora que antes no sabía?

a. ¿Por dónde viaja el sonido? b. ¿Por qué creen que no se escuchan hablando, pero sí usando el teléfono?

Observen la imagen de la apertura del capítulo y clasifiquen los instrumentos que allí se observan en instrumentos de viento, de cuerdas y de percusión.

Escriban en la carpeta una lista con las cinco cosas que aprendieron sobre el tema del capítulo que más les haya llamado la atención.

Capítulo 7 • El sonido

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