Título del video: Las Ondas

Resumen: El video LAS ONDAS demuestra experimentalmente por medio de una cubeta con agua, las principales propiedades de la propagación de las ondas mecánicas. Se describen inicialmente el montaje experimental y el sistema de proyección de los montes y valles de las ondas en una pantalla. Se destacan y explican los conceptos de frente de onda, rayo, onda circular y recta, ondas periódicas.

Utilizando diferentes elementos del montaje, el video desarrolla las propiedades de la reflexión, difracción, refracción e interferencia de las ondas. Cada una de estas propiedades se ejemplifica observando el comportamiento análogo de la luz al reflejarse en un espejo, al difractarse por una abertura rectilínea de ancho variable, al refractarse al pasar a un segundo medio transparente, y al formarse el diagrama interferencial cuando la luz atraviesa una finísima doble rendija.

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En la mayoría de las carreras científicas y tecnológicas, la Física ocupa un lugar destacado. En sus mallas curriculares se incluye uno o más semestres de Física General o Física I, II, etc. Es justamente a este nivel introductorio al que está dirigido el video LAS ONDAS, con el propósito de reforzar las estrategias metodológicas del proceso enseñanza - aprendizaje, cuando los estudiantes tienen su primer contacto con este tópico. Las ondas, tanto mecánicas como electromagnéticas, constituyen uno de los contenidos clásicos de la Física.

El tema de las ondas, así como muchos otros de la Física, presenta un alto grado de abstracción. Los fenómenos ondulatorios más comunes lo constituyen el sonido y la luz, pero en ninguno de éstos es posible visualizar las ondas mismas. En los años 60, el Physical Science Study Committee (EEUU), más conocido por su sigla PSSC, popularizó la "cubeta de ondas" como una herramienta metodológica valiosísima para estudiar y comprender las ondas. El aporte evidente de tal cubeta radica en el hecho que el estudiante puede observar y manipular fácilmente la propagación de los frentes de onda.

Se entiende que el estudio de las ondas en un curso de Física no tiene el propósito de comprender sólo las ondas que se propagan por el agua, pero éstas son un útil y práctico modelo que proporciona el aspecto visible de un fenómeno complejo. Además, hay que recordar que todas las ondas, ya sean mecánicas o electromagnéticas, se comportan en forma similar.

La descripción de los fenómenos ondulatorios en el contexto de la Física clásica, es un modelo totalmente establecido y aceptado. Explica satisfactoriamente el comportamiento ondulatorio de la luz, del sonido y otros. Luego el video LAS ONDAS tiene vigencia permanente en el contexto de la Física clásica, e incluso puede extenderse su aplicación a la descripción de las propiedades ondulatorias de las partículas en la Física moderna.

Los contenidos del video LAS ONDAS son totalmente aplicables a un sinnúmero de situaciones en que intervienen las ondas mecánicas y electromagnéticas como, por ejemplo las siguientes:
- Emisión y recepción de señales electromagnéticas por medio de antenas parabólicas;
- Radiotelescopios parabólicos, como los que se instalan o instalarán en el norte de Chile;
- Formación de imágenes ópticas por reflexión en espejos planos;
- Reflexión del sonido (reverberación y eco);
- Difracción de la luz y del sonido;
- Refracción de la luz;
- Refracción de las ondas sísmicas en el interior de la Tierra.

Los contenidos del video son conocimientos básicos de la disciplina física, por lo que extienden o se relacionan con un número de otras disciplinas más específicas, como la astronomía y radioastronomía, las telecomunicaciones, acústica, arquitectónica, sismología, óptica.

1. Motivar a los alumnos por el estudio del contenido temático de las ondas.
2. Comprender las propiedades de la propagación de las ondas mecánicas.
3. Contextualizar el conocimiento de las propiedades de las ondas mecánicas a la óptica y las telecomunicaciones.
4. Acreditar la utilidad de la cubeta de ondas como un apoyo metodológico valioso al proceso de enseñanza - aprendizaje de las ondas.
5. Sintetizar el estudio de las ondas mecánicas y sus analogías con la óptica, al término de la unidad.

1. Realización de experimentos con la cubeta de ondas, en el laboratorio, verificando lo que se demuestra en el video.
2. Realización de experimentos ópticos, en el laboratorio, verificando lo que se demuestra en el video.
3. Preparación de un informe detallado de todas las analogías entre el comportamiento de las ondas propagadas en la superficie del agua y la luz.
4. Preparación de un informe detallado de todas las analogías entre el comportamiento de las ondas propagadas en la superficie del agua y el sonido.

1. Investigar las propiedades de la propagación de las ondas sísmicas por el interior y la superficie de la Tierra y las analogías con la propagación de las ondas en la cubeta. INDICACION: Explicar, en particular, cómo el conocimiento de las ondas sísmicas ha permitido conocer el interior de la Tierra.
2. Investigar en una cubeta de ondas el diagrama interferencial que resulta cuando funcionan simultáneamente dos generadores puntuales de ondas circulares.
Primero: Manteniendo constante la separación entre los generadores, varíe la longitud de onda. ¿Cómo se logra modificar la longitud de onda en la cubeta? Describa cómo cambia la forma y el número de líneas nodales al variar la longitud de onda.
Segundo: Manteniendo constante la longitud de onda, varíe la separación entre los generadores de ondas circulares. Describa cómo cambia la forma y el número de líneas nodales.
INDICACION: En las dos partes de este trabajo, los generadores de ondas circulares deben sumergirse simultáneamente en el agua.