7/26/2019 natu4 fisica
1/66
4CienciasNaturales
Tercer
Ciclo
de
Educacin
General
Bsica
par
a
Adultos
M
ODALIDAD
SEM
IPR
ESENCIAL
7/26/2019 natu4 fisica
2/66
CienciasNaturales
Tercer Ciclo de EducacinGeneral Bsica para Adultos
M O D A L I D A D S E M I P R E S E N C I A L
7/26/2019 natu4 fisica
3/66
Ministro de Educacin de la Nacin
Lic. Andrs Delich
Subsecretario de Educacin Bsica
Lic. Gustavo Iaies
infopace@ m e.gov.ar
M inisterio de Educacin de la N acin. Santa Fe 1548. Buenos Aires.Hecho el depsito que m arca la ley 11.723. Libro de edicin argentina.
ISBN 950-00-0262-0. Prim era Edicin. Prim era Reim presin.
Material elaborado por losEquipos Tcnicos del Programa de
Acciones Compensatorias en Educacindel Ministerio de Educacin.
7/26/2019 natu4 fisica
4/66
ndice
Introduccin . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .
La fsica una ciencia natural . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . .
La explicacin por medio de leyes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La velocidad . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .
El movimiento con velocidad uniforme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La velocidad de cada de los cuerpos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La aceleracin de la gravedad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La energa . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . .
La transformacin de la energa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Las fuentes de la energa . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. .
Alternativas energticas . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . ..
Algunos descubrimientos atmicos del siglo XX . . . . . . . . . . . . . . . . .
Energa para la Paz . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .
La energa nuclear con vistas al futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Las formas en que viaja la energa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Las ondas de luz . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .
Luz visible e invisible . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .
Los rayos ultravioleta . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . .
La luz lser . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .
La visin . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . .
Las ondas sonoras . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .
La propagacin del sonido . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
La frecuencia sonora . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .
La intensidad del sonido . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . .
Las estructuras del odo . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. .
La contaminacin sonora . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . .. .
5
6
8
11
12
14
16
19
21
22
28
29
32
33
37
38
41
42
44
45
49
51
52
55
56
59
7/26/2019 natu4 fisica
5/66
7/26/2019 natu4 fisica
6/66
5M i n i s t e r i o de C u l t u r a y Educ a c i n de l a Na c i n
Introduccin
La tcnica modifica en forma considerable el ambiente en que elhombre vive influyendo decisivamente en la relacin entre ste y lanaturaleza. La alteracin sufrida por el ambiente generado por los
avances de la ciencia y la tcnica, ha producido tambin una pro-
funda transformacin en nuestra forma de concebir la naturaleza.
Los artefactos y las mquinas se han propagado por el mundo en
una medida inimaginable hace apenas un siglo.
Durante la mayor parte de su historia en la Tierra, el hombre vivi
en un medio muchas veces hostil. Con las enfermedades, el hambre
y el fro, la naturaleza violentaba a la humanidad. El desarrollo
tecnolgico ha sido el medio usado para protegerse y sobrevivir.
Hoy, la relacin del hombre con la naturaleza se ha vuelto comple-
ja. Con el avance de la tecnologa y el uso indiscriminado de estos
instrumentos, el hombre corre serio peligro de afectar el equilibrio
de la relacin.
De all, que es necesario valorar profundamente las consecuencias,positivas y negativas de las acciones de los hombres sobre el
mundo. Un entendimiento cabal de los fenmenos naturales, una
genuina valoracin de los modos y los efectos de la intervencin
humana en los procesos naturales, es parte de una conciencia
general del poder del hombre para construir o destruir lo natural,
inclusive a s mismo. Obviamente este tema debe ser abordado por
toda la sociedad.
7/26/2019 natu4 fisica
7/66
6
La fsica una ciencia natural
La pregunta por las cosas
Desde que el hombre hizo su aparicin en la Tierra, hace ms deun milln de aos, se vio sometido a los efectos de la naturaleza. El
trueno, el relmpago, la lluvia, los cambios climticos estacionales,
la cada de objetos, etc, son sucesos que desde siempre han ocurri-
do a la vista de los hombres. Cmo explicarlos?
Seguramente, ya el hombre prehistrico dispona de explicaciones
para estos y otros fenmenos naturales, pero de ellas no hay prc-ticamente registro alguno.
S hay registros en cambio, de las explicaciones de muchos de es-
tos fenmenos dadas por civilizaciones primitivas, como la egipcia, o
aqullas en las que se organizaron los primeros habitantes de nuestro
continente, como las civilizacin maya, la azteca y la incaica.
En las civilizaciones primitivas, las explicaciones dadas a los fen-
menos naturales siempre tenan como eje la accin divina. Veamosalgunos ejemplos:
Para los primitivos pueblos nrdicos -los vikingos-, exista un
dios, Odn, creador del Universo, padre de los hombres y de otros
dioses, entre los que se contaba a Thor.
Thor, dios del rayo y del trueno, era hosco y brutal y llevaba siem-
pre consigo un gran martillo.
Los vikingos entendan que eran los golpes que Thor daba con su
martillo a otros dioses los que provocaban el rayo y el trueno.
7/26/2019 natu4 fisica
8/66
7
M apa
Extensin incaica
Los incas tambin conceban un dios supremo y creador, el dios
Sol -Viracocha-, al que acompaaban dioses menores.
Muchas de estas deidades menores eran, para los miembros de la
civilizacin incaica, los responsables de los fenmenos naturales.
Para los incas, el dios de la tempestad lanzaba el rayo por mediode una honda.
Por su parte, la divinidad del agua guardaba esta sustancia en gi-
gantescos recipientes. El capricho de esta diosa para retener el
agua, almacenarla o derramarla, explicaba la existencia de pero-
dos secos y de lluvia.
Actividad N1
Busque explicaciones sobre la naturaleza que formen parte
de la cultura de otras civilizaciones primitivas. Puede consultar
en una biblioteca o en los libros 3 y 4 de Ciencias Sociales.
Averige si existen en su regin otras explicaciones sobre
fenmenos de la naturaleza de caractersticas similares.
a
b
7/26/2019 natu4 fisica
9/66
8
La explicacin por medio de leyes
Las leyes del movimiento
Fue en la antigua Grecia, unos pocos siglos antes del nacimiento de
Cristo, donde surgi una nueva forma de explicar los fenmenos na-
turales. Para los griegos, los fenmenos naturales, no eran producto
de la accin deliberada de dioses. Por el contrario, sostenan que aun
cuando los dioses podan interferir con los fenmenos de la naturale-
za, stos eran el resultado de regulaciones propias del Universo.
En la Grecia clsica, lo religioso permita conocer lo propio de los
dioses, pero para comprender la naturaleza era necesario descubrirlas leyes que regulaban su funcionamiento.
Aristteles, quien vivi en Grecia entre los aos 384 y 322 a.C.
avanz en el conocimiento de las leyes que explicaban el movi-
miento de los cuerpos.
Actividad N2
Elabore una biografa breve de Aristteles. Puede consultar
diccionarios o enciclopedias de las que estn a su disposi-
cin en el centro o en una biblioteca pblica. Tambin po-
dr obtener informacin en el Libro 3 de Ciencias Sociales.
Segn Aristteles, los cuerpos estaban sometidos a dos tipos de
movimientos: a los naturales y a los violentos. Los movimientos
naturales, eran aquellos gracias a los cuales los cuerpos se despla-
zaban naturalmente para alcanzar lugares donde reposar, guia-
dos por su propio peso. As, los cuerpos livianos como el humo
ascendan para ir a reposar al cielo, mientras que los cuerpos pesa-
dos caan para reposar en el suelo.
Aristteles
7/26/2019 natu4 fisica
10/66
9
Actividad N3
Est de acuerdo con la idea aristotlica de que los cuerpos
estn sometidos a movimientos naturales?
Hay situaciones en las que este postulado de Aristteles
parezca no cumplirse?
Cmo sera un mundo en donde todos los cuerpos alcan-
zaran de una vez y para siempre sus lugares de reposo?
a
b
c
Aristteles entenda que exista adems, otro tipo de movimientos,los movimientos violentos.
As un hoja que reposaba naturalmente en el suelo, poda ser mo-
vida violentamente por ejemplo por accin del viento. Tambin era
un movimiento violento aqul por el cual una piedra era obligada
a viajar a cierta distancia. En sntesis, para Aristteles haba una
suerte de lucha entre los diferentes tipos de movimientos. Mientras
que los movimientos naturales llevaban las cosas hacia el reposo, los
movimientos violentos se encargaban de quitarlas de ese estado.
7/26/2019 natu4 fisica
11/66
10
Actividad N4
Analice los ejemplos de cuerpos en movimiento que expo-
nemos a continuacin e indique cules de ellos correspon-
deran a movimientos naturales y cules a movimientos
violentos, segn la concepcin de Aristteles
Las aguas de un ro escurrindose hacia un lago.
Las llamas elevndose en una fogata.
Una pelota impulsada por un futbolista.
Una manzana desprendindose del manzano.
7/26/2019 natu4 fisica
12/66
11
La velocidad
La velocidad con la que tiene lugar el movimiento de un objeto onuestro propio movimiento ha sido objeto de estudio. Veamos,
ahora, cmo se define la velocidad a la que se desplaza un objeto
de un lugar a otro.
Actividad N5
Escriba las primeras ideas que se le ocurran sobre qu es la
velocidad.
La velocidad a la que se desplaza un objeto es la distancia que re-
corre dicho objeto en una unidad de tiempo. Por lo tanto su valor
se obtiene al realizar el cociente -la divisin- entre la distancia
recorrida por el objeto y el tiempo empleado por ste en recorrerla.
Valindonos de smbolos podemos expresarla de la siguiente manera:
V =d/t
donde V simboliza a la velocidad, d a la distancia recorrida y
t al tiempo empleado en recorrerla. Por cierto, / simboliza la
operacin matemtica del cociente o divisin.
Por ejemplo, un auto recorre una distancia de 210 kilmetros en 3
horas, suponiendo que la velocidad haya sido la misma a lo largo
de todo el recorrido cul habr sido la velocidad a la que se des-
plaz el automvil?
La velocidad (V) a la que se desplaz el auto se calcula:
d/t =210 km/3 hs = 70 km/hora
V =70 km/hora
km/hora, se lee kilmetros por hora, representa las unidades en
que se expresa en este caso la velocidad.
7/26/2019 natu4 fisica
13/66
Cuando se trata de automviles es frecuente expresar la velocidad
a la que se desplazan en km/hora.
Pero existen tambin otras unidades tiles en diferentes situacio-
nes, para expresar la velocidad a la que se desplaza un cuerpo. As
por ejemplo, la velocidad de natacin de los peces o de un atleta encarrera suelen ser expresadas en metros/segundos, que representan
los metros recorridos por cada segundo.
Actividad N6
Millas/hora, km/seg son tambin unidades utilizadas para
expresar velocidades.
Averige cules son las unidades de velocidad que se utilizan en
otros mbitos, por ejemplo, en la aeronavegacin o en la nutica.
El movimientocon velocidad uniforme
Actividad N7
Analice el siguiente caso:
Un maratonista se entrena cronmetro en mano, registrando el
tiempo empleado en hacer diferentes tramos de su recorrido.
Observe el tiempo empleado para los primeros cuatrocien-
tos metros y luego vuelva a observar el tiempo al recorrer
los siguientes cuatrocientos metros.
7/26/2019 natu4 fisica
14/66
Como habr podido observar la velocidad estimada ha sido siem-pre la misma 10metros/segundo. En situaciones como stas, donde
la velocidad de un cuerpo en movimiento (el atleta, en nuestro
ejemplo) es siempre la misma, decimos que nos encontramos fren-
te a un movimiento uniforme.
Los datos registrados en un movimiento uniforme pueden ser gra-
ficados sobre un par de ejes cartesianos. A modo de ejemplo presenta-
mos el grfico con los datos registrados en el entrenamiento del atleta.
Sobre el eje y se han representado los valores de velocidad, mien-
tras que sobre el eje x se representaron los tiempos.
En el movimiento uniforme, al graficar la velocidad en funcin del
tiempo se obtiene una recta paralela al eje del tiempo.
10
50
y
x
tiempo(segundos)
velocidad
m ts.seg.( )
distancia recorridatiempo empleado en recorrerla
400 metros800 metros
1500 metros2500 metros
40 segundos80 segundos
150 segundos250 segundos
Mida una vez ms el tiempo al recorrer los primeros 1.500
metros y finalmente observe el cronmetro cuando ya ha
hecho 2.500 metros. En la planilla siguiente se presentan
los valores registrados por el atleta:
Calcule la velocidad empleada por el atleta para recorrer las
diferentes distancias cronometradas.
El clculo para los primeros 400 metros es el siguiente:
Si V =d/t entonces
la velocidad en los primeros 400 metros (V400) fue de:
V400 =400metros/40segundos
V400 =10metros/segundo.
Calcule la velocidad para las distancias restantes V800,
V1500 y V2500.
7/26/2019 natu4 fisica
15/66
14
La velocidad de cada de los cuerpos
Dado que Aristteles sostena que el movimiento de los cuerposestaba gobernado por su peso, entenda que al caer, los cuerpos lohacan con una velocidad directamente relacionada con ste. De
modo que los cuerpos muy pesados caan muy velozmente,
mientras que los cuerpos poco pesados, caan ms lentamente.
Actividad N8
Cmo sera el grfico que se obtendra, si la velocidad hu-
biera tenido un valor constante de 12 metros/segundo?
Podra usted construirlo?
a
Actividad N9
Comparte usted esta afirmacin del Aristteles?
Imagine dos objetos de diferente peso, por ejemplo, una pe-
lota de ping-pong y otra de ftbol, cree usted que caer
una mucho ms rpido que la otra si son arrojadas desde
una misma altura y libres de obstculos? Por qu?
Actividad N10
Suponga, que tomamos dos hojas de una misma carpeta o
de un mismo cuaderno. Abollamos una de ellas hasta ha-
cerla caber en el puo de nuestra mano, mientras que a la
otra la colocamos extendida sobre la palma de la otra ma-
no. Luego dejamos caer ambas hojas simultneamente.
Existen diferencias en el peso de ambas hojas?
7/26/2019 natu4 fisica
16/66
15
b
c
d
Una vez que las dejemos caer llegarn ambas al piso al
mismo tiempo?
Qu espera que ocurra de acuerdo con su experiencia? Si
tiene alguna duda sobre la respuesta realice la experiencia.
A qu atribuye los resultados de las experiencia?
Actividad N11
Busque en una enciclopedia quin fue Galileo Galilei y es-
criba una biografa breve.
Galileo Galilei
Seguramente al imaginar o realizar la experiencia de la cada de la
hoja de papel extendida y la hoja de papel abollada, habr obser-
vado que ambas no tardan lo mismo en llegar al piso.
De manera que el principio de Aristteles, respecto de la relacin
entre el peso de un objeto y la velocidad a la que cae, no aparece
como verdadero. Sin embargo, el prestigio del filsofo griego y la
validez de sus postulados en ciertas circunstancias, hizo que stos
se mantuvieran a pesar de sus debilidades por casi dos mil aos.
Fue Galileo Galilei, en el siglo XVII, quien ide el primer experi-
mento que permiti demostrar de modo convincente y para asom-
bro de muchos que, efectivamente, no es el peso lo que determinala velocidad de cada de los cuerpos. Segn se cuenta, Galileo as-
cendi hasta lo ms alto de la torre inclinada de Pisa -que segura-
mente por entonces no lo estaba tanto-, y lanz desde all dos ob-
jetos de igual forma pero de muy diferente peso entre ellos (algo
as como la pelotita de ping-pong y la pelota de ftbol).
Galileo pudo verificar que ambos objetos llegaron prcticamente
juntos al piso y en consecuencia demostr que la velocidad a la
que cae un objeto no est en relacin di recta con su peso.
7/26/2019 natu4 fisica
17/66
16
Actividad N12
Si no es el peso lo que hace diferente la resistencia que el
aire opone al movimiento de un cuerpo, a qu se debe en-
tonces la diferente resistencia del aire al movimiento de los
cuerpos?. Fundamente su respuesta.
Nota: Para responder esta pregunta, revise lo que ha analizadopara la experiencia con las hojas de papel.
Todos hemos experimentado en una da ventoso cmo nos cuesta
vencer la resistencia del aire al desplazarnos, si estamos provistos
de alguna ropa holgada, tal como un capote o si llevamos un para-
guas, por ejemplo.
La mayor o menor resistencia ofrecida por el aire al movimiento de loscuerpos est en relacin con la forma de los cuerpos y no con su peso.
La aceleracin de la gravedad
Actividad N13
Analice la siguiente situacin. Imagine un objeto lanzado
rectamente con la mano hacia arriba.
Qu ocurre con la velocidad del objeto a medida que asciende?
Qu ocurre con la velocidad del objeto una vez que co-
mienza a caer?
Galileo postul que lo que modificaba la velocidad a la que caan
los objetos, era la accin que ejercan sobre ellos factores tales co-
mo la resistencia ofrecida por el aire. De modo que si los cuerpos
cayeran en el vaco, es decir en un espacio libre de toda influencia
externa, todos caeran con igual rapidez.
7/26/2019 natu4 fisica
18/66
17
Tanto en su movimiento de ascenso como en el de descenso, el ob-
jeto se comporta tal como si una fuerza exterior actuara sobre l.
Durante el ascenso dicha fuerza, acta frenando al objeto (A) y s-
te retarda su marcha (B). En cambio, durante la cada la fuerza
empuja al objeto acelerndolo.
Fue Isaac Newton (1642-1727) quien demostr que la fuerza que
acta frenando al objeto mientras asciende, es la misma que la
que lo acelera mientras cae. Y adems postul y fundament que
dicha fuerza acta sobre todos los objetos que se hallan sobre lasuperficie de la Tierra o cercanos a ella. Newton llam a esta fuer-
za con el nombre de gravitacin o fuerza de gravedad terrestre.
Todos los planetas tienen su propia fuerza de gravedad, y en algunos de ellos sta es m s intensa que la existente en la
Tierra. Otros astros, com o la Luna, tienen una gravedad bastante m enor que la de la Tierra, por eso los cuerpos que se en-
cuentran cerca de su superficie son atrados por la Luna con intensidad relativam ente baja. De m odo que los objetos re-
sultan m s livianos en la Luna que en la Tierra.
7/26/2019 natu4 fisica
19/66
18
Actividad N14
Busque en el Mdulo 3 de Ciencias y Tecnologa informa-
cin sobre los componentes del Sistema Solar.
Relea en el Libro 3 el concepto de fuerza gravitatoria.
En alguna enciclopedia podr obtener informacin sobre la gravi-
tacin en cada uno de los componentes del Sistema Solar
a
b
c
7/26/2019 natu4 fisica
20/66
19
La energa
Yavimos que Galileo analiz el movimiento de los cuerpos concibien-do a stos ubicados en el vaco. Pero existe algo tal como el vaco?
La respuesta a esta cuestin, obliga a algunas precisiones. Si por
vaco se entiende la existencia de un espacio libre de la presencia
de todo material, entonces el vaco existe. Ms an, el Universo
mismo, en su mayor parte es espacio vaco, pero vaco de materia,
aunque atravesado por todo un ejrcito de radiaciones o energa.
La existencia del vaco absoluto -carente de materia y de energa-
es actualmente una cuestin controvertida para los cientficos.
Energa, esa palabra tan sencilla, esa idea tan difcil.
La palabra energa la usamos con mucha frecuencia, pero raramente
se nos ocurre preguntarnos qu significa realmente ese trmino. In-
cluso suele utilizarse con diferentes significados. Por ejemplo:
El delantero remat con tanta energa que venci la resistenciadel arquero contrar io, suelen sealar los relatores deportivos.
Soy inocente! respondi con energa el acusado, podra leerse
en una nota de la seccin policiales del diario.
Durante el lti mo mes se registr un aumento en el consumo de
energa elctr ica en l os hogares argent inos, podra escucharse
de boca de un funcionario.
Tome XXX, el tni co que le bri nda energa, podra leerse en
un aviso publicitario
Actividad N15
Revise un diario y busque otras expresiones en las que se
emplee la palabra energa. Analice el significado con que se
emplea dicho trmino.
7/26/2019 natu4 fisica
21/66
20
El significado preciso del trmino energa est en estrecha relacin
con el mbito en el que ste es empleado. En los ejemplos que he-
mos mencionado, los alcances del trmino energa son diferentes
en cada uno de ellos. Dentro del mbito de las Ciencias Naturales
la palabra energa es utilizada con acepciones ligeramente diferen-
tes, an cuando todas ellas responden a un mismo sentido. Se anali-zar entonces cules son los alcances del concepto de energa en el
mbito de las Ciencias Naturales por ejemplo, la fsica.
Tal vez el siguiente relato nos permita acercarnos a la nocin de
energa de la que se valen los cientficos.
El seor Fernndez, un viejo comerciante del pueblo, ha observa-
do con preocupacin que en los ltimos tiempos han disminuido
las ventas en su negocio.
Luego de detectar cules son los posibles factores que ocasionan el
problema, el seor Fernndez decide realizar algunos cambios en
el tipo de mercaderas que comercia y la decoracin del lugar.
Para ello necesita dinero y decide entonces, usar unos pocos aho-
rros de los que dispone, adems de negociar con sus proveedores
formas de pago ms accesibles a sus posibilidades.
Hechas las transformaciones, el Sr. Fernndez se prepara para ob-servar los cambios que espera.
De qu debi disponer el seor Fernndez para llevar a cabo las
transformaciones que su negocio necesitaba? Podemos decir que lo
que Fernndez tuvo fue capacidad de nimo y posibilidad econ-
mica para llevar adelante el cambio.
En Ciencias Naturales se llama energa a la capacidad de cambio quetiene un sistema. Una mquina capaz de entrar en funcionamiento, un
objeto capaz de desplazarse de un lugar a otro, un cuerpo capaz de ca-
lentarse, un ser vivo capaz de alimentarse, etc., disponen de energa
para producir tales movimientos.
7/26/2019 natu4 fisica
22/66
21
La transformacin de la energa
A lo largo de la historia el hombre ha ido descubriendo los me-dios para obtener la energa almacenada en ciertos materiales u
objetos y transformarla en otras formas aprovechables de energa.
Cuando el hombre descubri el fuego no hizo sino liberar la ener-
ga almacenada en el combustible -la madera- y transformarla en
calor que us para calentarse y cocinar sus alimentos.
Actualmente, cuando encendemos la cocina liberamos la energa
almacenada en el gas o en el kerosene, transformndola en calor.
Al poner en funcionamiento una licuadora nos valemos de la ener-
ga elctrica para obtener la energa de movimiento con que las
cuchillas licuarn los alimentos.
La propiedad de la energa de ser convertible de una forma a otra,
abri las puertas a la humanidad para obtener la energa almace-
nada -y como tal inutilizada- bajo alguna forma y convertirla en
otras formas tiles para su provecho.
7/26/2019 natu4 fisica
23/66
22
Las fuentes de la energa
El petrleo
El petrleo es uno de los recursos energticos ms importantes de los
que dispone la humanidad. Por su importancia y por ser un recurso
no renovable, se han producido conflictos internacionales vincula-
dos a la obtencin y comercializacin del llamado oro negro.
Qu es el petrleo desde el punto de vista de las Ciencias Naturales?
La materia prima del petrleo es una sustancia que se forma a par-
tir de otras sustancias procedentes de organismos microscpicosque murieron hace miles de aos y quedaron sepultados en panta-
nos, lagos o mares de entonces. Para su aprovechamiento es nece-
sario extraerlo desde las profundidades, separarlo del agua y de los
gases que suelen acompaarlo en el yacimiento.
Una vez extrado, el petrleo es sometido a un procesamiento que
permite separar las diferentes fracciones que componen la mezcla.
Este fraccionamiento, que desde el punto de vista qumico correspon-
de a una destilacin fraccionada, se realiza en elevadas torres en las
que se separan los componentes ms livianos de la mezcla, las naftas,
por ejemplo, de los ms pesados, aceites y asfaltos, por ejemplo.
Bom ba con la que se extrae el
petrleo de las profundidades
del suelo.
7/26/2019 natu4 fisica
24/66
23
Actividad N16
Averige qu mtodos se utilizan para la extraccin del pe-
trleo. Puede buscar en enciclopedias o preguntar a algn
experto de su zona.
El gas y el carbn
El gas natural y el carbn son otras dos fuentes de energa que per-
tenecen, junto al petrleo, a la clase de los combustibles fsiles. El
gas y el carbn tienen un origen similar al del petrleo, por cuan-
to tambin derivan de materiales procedentes de organismos muer-tos hace milenios.
El principal gas natural es el metano, mientras que en el caso del
carbn existen diferentes tipos, segn su procedencia. As tenemos
el llamado carbn de petrleo, el carbn vegetal y el carbn ani-
mal. Tambin existe el carbn mineral, denominado as pues aun
cuando tiene su origen tambin en restos orgnicos, muchos de sus
componentes han sido reemplazados a lo largo del tiempo por
otros minerales, como el azufre.
Actividad N17
Averige qu combustibles se extraen en la regin donde
usted vive. Trate de obtener datos respecto de las cantidades
que se producen en su regin y en otras regiones del pas.
Carbn vegetal Carbn m ineral
7/26/2019 natu4 fisica
25/66
24
Los combustibles fsiles
Los combustibles fsiles son posibles de conseguir en prcticamente to-
das las regiones del planeta. Son una excelente fuente de energa para
el transporte, fciles de almacenar y para su combustin requieren del
abundante oxgeno en el aire. Adems son excelentes materias primas
para la fabricacin de productos qumicos, especialmente plsticos.
Los siguientes grficos muestran la distribucin de las reservas pe-
troleras, carbonferas y de gas natural de que dispone el planeta.
A nivel mundial y al ritmo de consumo vigente para principios de la
dcada del 90, se entiende que las reservas mundiales de petrleo y
de gas natural podran durar unos 60 y 120 aos respectivamente.
20.000
40.000
30.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
10.000
Gas Natural(m edido en m illones de toneladas de petrleo)
EEUU
ex-
URSS
OrienteM
edio
Res
to
del
m
undo
Centroam
rica
Sudam
rica
y
Canada
20.000
40.000
30.000
50.000
60.000
70.000
80.000
90.000
100.000
10.000
Petrleo(m edido en m illones de toneladas de petrleo)
EEUU
ex-
URSS
OrienteM
edio
Resto
del
m
undo
Centroam
rica
Sudam
rica
y
Ca
nada
Reservas conocidas Reservas adicionales sin descubrir
7/26/2019 natu4 fisica
26/66
25
Las reservas mundiales de carbn, el otro importante combustible f-
sil, se estima que podran durar unos 1.500 aos aproximadamente.
Los datos correspondientes a la Argentina, se encuentran com-
prendidos en el grfico, en los valores asignados al bloque de
Centroamrica, Sudamrica y Canad.
Expresadas en toneladas las reservas de petrleo ascienden en
nuestro pas a unas 360 millones de toneladas, mientras que las de
gas natural alcanzan aproximadamente las 770 millones de tonela-
das. Estos valores suponen una disponibilidad de petrleo y de gas
natural limitada a los prximos 20 y 40 aos respectivamente si
continua el ritmo de consumo vigente a comienzos de la dcada.
Actividad N18
Haga una lectura detallada de los grficos expuestos y con-
teste las siguientes preguntas:
Cul es la regin ms importante en cuanto a las reservas
conocidas de petrleo que alberga en su extensin?
Cul es la regin o pas que dispone de una menor cantidad de
reservas totales para el conjunto de ambos combustibles?
Cul es la regin con mayor disponibilidad de gas natural?
Cul es la regin que dispone de una mayor cantidad de
reservas conocidas para el conjunto de ambos combustibles?
Cul es la regin que dispone de una mayor cantidad dereservas adicionales sin descubrir para el conjunto de am-
bos combustibles?
a
b
c
d
e
7/26/2019 natu4 fisica
27/66
26
Actividad N19
La Argentina es uno de los pases ubicados en Sudamrica.
Compare las reservas petrolferas de Sudamrica con las de
otras regiones del mundo.
Los efectos contaminantesde la energa de los combustibles fsiles
La combustin del carbn, del petrleo y del gas natural suminis-
tra ms del 85% de la energa que consumimos. Sin embargo losgases emitidos durante la combustin degradan el ambiente alte-
rando quizs incluso hasta el clima.
Actividad N20
En los Mdulos 1 y 2 de Ciencias y Tecnologa encontrar
informacin sobre las caractersticas de la combustin. Re-
vise especialmente el tema de los productos finales de la
combustin de diferentes tipos de combustibles. Puede uti-
lizar otra bibliografa, si lo considera necesario.
Los combustibles derivados del petrleo, al arder, liberan al aire
una mezcla de gases. En mdulos anteriores, se ha trabajado con
los posibles efectos perjudiciales sobre los ecosistemas de los gases
de carbono. Los gases de azufre y de nitrgeno que se incorporan a
la atmsfera, procedentes de las combustiones, tambin tienen efec-
tos nocivos sobre los ecosistemas y sobre la salud de la poblacin.
7/26/2019 natu4 fisica
28/66
27
La lluvia de cidos
La acumulacin de gases de Azufre y de Nitrgeno en la atmsfe-
ra, es causa directa de dos perturbaciones ambientales severas. La llama-
da lluvia cida, y el smog (suciedad de la atmsfera de las ciudades).
Cuando estos contaminantes, junto con los gases de carbono proceden-
tes de las combustiones, se acumulan en el aire de las ciudades en gran-
des cantidades se forma lo que se conoce como smog o niebla gris.
Que las chimeneas en las industrias deban tener ms de 300 me-
tros, tal como se estipul desde hace unos cuarenta aos, es una
solucin a medias para el problema de los contaminantes del aire.
Si bien as se evita la acumulacin de gases txicos en las capas
del aire de las ciudades, se facilita la formacin y el desplazamien-
to de nubes altamente txicas. As, por ejemplo, contaminantes in-dustriales o de centrales elctricas liberados en ciudades de Estados
Unidos son desplazados hasta el vecino Canad, incluso hasta re-
giones de Espaa. Surge as un nuevo fenmeno contaminante co-
nocido como lluvia cida.
La lluvia cida tiene efectos marcadamente nocivos sobre los ecosiste-
mas, induciendo por ejemplo una elevada mortandad en los peces que
habitan un lago o daando severamente a los rboles de los bosques.
7/26/2019 natu4 fisica
29/66
28
Actividad N21
El componente mayoritario en los procesos de combustin de
combustibles fsiles es el dixido de carbono. La acumulacin
de este gas en la atmsfera tambin trae aparejados serios pro-
blemas ambientales. El ms preocupante, tal vez lo constituyen
los posibles efectos que la acumulacin de dixido de carbono
en la atmsfera tiene sobre el clima global del planeta.
Revise lo trabajado en mdulos anteriores respecto a los efectos
de la acumulacin de dixido de carbn en la atmsfera.
Ample su informacin consultando otras fuentes biblio-
grficas o periodsticas, teniendo en cuenta que sobre todoen los ltimos aos han surgido voces que ponen en tela de
juicio algunos de estos efectos.
Elabore un informe que sintetice los datos obtenidos.
Alternativas energticas
Mientras se analizan vas para disminuir los efectos contami-nantes del uso de combustibles fsiles, la solucin radical a este
problema podra darse por el uso de otras formas de energa. Ac-
tualmente se desarrollan tcnicas de produccin de energa alter-
nativas frente al uso de combustibles fsiles
a
b
c
Actividad N22
Elabore una sntesis acerca de las caractersticas de la energa
elica y de la energa mareo-motriz. Consulte en los mdulos
anteriores de Ciencias y Tecnologa o en alguna enciclopedia.
7/26/2019 natu4 fisica
30/66
29M i n i s t e r i o de C u l t u r a y Educ a c i n de l a Na c i n
Una de las tcnicas de produccin de energa alternativa es la ins-
talacin de centrales nucleares. Para analizar los principales aspec-
tos que caracterizan a la energa nuclear, es preciso conocer cmo
estn compuestos todos los materiales que forman las cosas y aun
a los seres vivos.
En el libro anterior estudi las caractersticas del Modelo Atmico.
Revise esa informacin antes de continuar con el prximo tema,
que se refiere al uso de la energa atmica.
Algunos descubrimientos
atmicos del siglo XXDurante las primeras dcadas de este siglo, los descubrimientosrespecto a las propiedades de los tomos se sucedieron rpidamen-
te. A comienzos del siglo, estaba claramente demostrado que en al-
gunos tomos, las partculas del ncleo estn en un estado de agi-
tacin intensa, que lleva a que algunas se desprendan, liberando la
energa que las mantena unidas.
Fueron los esposos Curie quienes bautizaron a este fenmeno nuclear
con el nombre deradioactividad. La radioactividad es natural en algunos
elementos como el Radio, el Uranio y algunas variantes del Carbono.
Actualmente los cientficos elaboran elementos artificialmente
radioactivos. En nuestro pas la Comisin Nacional de Energa
Atmica desarrolla importantes acciones en este campo.
Pierre Curie (1859 -1906)M arie Curie (1867 - 1934)
7/26/2019 natu4 fisica
31/66
30P l a n S o c i a l E d u c a t i v o
Actividad N23
Busque informacin sobre las actividades que se realizan en
la Comisin Nacional de Energa Atmica (CNEA).
Hacia el final de la dcada del 30, dos fsicos que haban huido de la
Alemania nazi y se haban refugiado en Suecia -Meitner y Frisch-,
demostraron que si se bombardeaba el ncleo de los tomos de Ura-
nio con neutrones ste se parta efectivamente en dos, provocando a
su vez la fragmentacin de una cantidad mayor de ncleos.
7/26/2019 natu4 fisica
32/66
31
La fisin del Uranio, tal el nombre con que se conoce a esta verda-
dera cadena de reacciones nucleares del Uranio, abra el camino
para la produccin de energa a gran escala. Basta considerar que
la fisin del Uranio puede desprender, kilogramo por kilogramo, un
milln de veces ms energa que la producida por la quema de
cualquier combustible fsil.
Pero las primeras dcadas del siglo XX estuvieron impregnadas por
el sello de la guerra y poco tardaron las naciones involucradas en
poner este descubrimiento al servicio de sta.
Hacia 1940, en Alemania, Francia, EE.UU. y J apn ya se trabajaba
en el desarrollo de lo que Rudolf Oppenheimer, llamara un cubo
de diez centmetros de lado y cargado con Uranio, capaz de con-
vertirse en un horno del infierno.
En julio de 1945, un equipo de cientficos hizo detonar una bomba
nuclear de prueba, en Nuevo Mxico, EE.UU.
En agosto del mismo ao, EE.UU. lanz sobre Hiroshima y Nagasa-
ki sendas bombas atmicas que convirtieron a estas dos ciudades
en ruinas y aniquilaron a gran parte de su poblacin.
Actividad N24
Busque informacin y elabore una sntesis sobre los efectos
causados por el lanzamiento de la bomba atmica por par-
te de los EE.UU. en el fin de la segunda guerra mundial.
La nube en form a de hongo de
una explosin term onuclear
enva las futuras precipitacio-
nes radioactivas a la estrats-
fera, donde perm anecen aos.
7/26/2019 natu4 fisica
33/66
32
Energa para la Paz
El descubrimiento de la posibilidad de liberar la energa almace-nada en los ncleos de Uranio, no slo sirvi para la construccin
de la bomba de fisin, tambin dio origen a la construccin de
Reactores Nucleares, verdaderas pilas atmicas capaces de gene-
rar grandes cantidades de electricidad.
Un reactor nuclear est formado bsicamente por un recipiente que
contiene el combustible nuclear -Uranio o Plutonio-, alojado den-
tro de unos tubos construidos en un material llamado Zircaloy. Es-
to es el llamado Ncleo del reactor. Al comenzar las reacciones nu-
cleares una enorme cantidad de energa se libera en forma de calor,que se utiliza para calentar grandes cantidades de agua. El agua as
calentada hierve y el vapor obtenido a muy alta presin es el en-
cargado de hacer girar las turbinas que generan la electricidad.
El reactor permanece en funcionamiento hasta que se hayan fisionado
todos los ncleos del combustible nuclear, luego de esto hay que pro-
ceder al apagado del reactor para reemplazar los tubos de Zircaloy.
7/26/2019 natu4 fisica
34/66
33
El primer reactor nuclear se hizo en EE.UU., en 1942, y hasta la ac-
tualidad se han construido o estn en vas de construccin ms de
500 en todo el planeta. Proporcionan cerca del 20% del total de la
produccin de electricidad mundial.
A la cabeza de los pases que disponen de reactores para la obten-cin de energa atmica se encuentra EE.UU. -con ms de cien en
funcionamiento- y Francia con ms de 50 y una decena en cons-
truccin. Argentina posee dos reactores nucleares en funciona-
miento y uno en construccin.
Actividad N25
Busque informacin respecto de los reactores nucleares
existentes en nuestro pas. Cul es su ubicacin? Qu por-
centaje del total de la electricidad producida proporcionan?
La energa nuclear con vistas al futuro
Muchos expertos asignan un papel central a la energa nuclearen el intento por reducir los efectos nocivos que sobre el ambiente
produce la utilizacin de combustibles fsiles.
Diferentes propuestas, como las presentadas en la 14Conferencia
Mundial sobre la Energa, celebrada en Canad en 1989, aboganpor un incremento en la produccin de energa a travs de las cen-
trales nucleares. No obstante, algunos especialistas creen que para
ello deben tomar serios recaudos sobre dos cuestiones que le pro-
ponemos analizar en estas pginas: la seguridad de las centrales
nucleares, el transporte y el almacenamiento de los residuos ra-
dioactivos que stas producen.
7/26/2019 natu4 fisica
35/66
34
La Seguridad de las centrales nucleares
La construccin de un reactor nuclear requiere del diseo de es-
tructuras de contencin que aseguren que si se producen acciden-
tes, la radioactividad no salga al exterior. Para ello, los reactores
poseen una estructura de hormign revestido con acero, dotada deun sistema de ventilacin y filtros que permiten el paso del aire
pero impiden la salida de la radioactividad.
Si el ncleo del reactor explotase, unos largos cables de acero ab-
sorberan y disiparan la energa de los fragmentos disparados. Por
su parte, una serie de vlvulas impide que la radioactividad escape
en caso de un aumento excesivo de la presin y otro sistema de
proteccin evita que los restos del reactor lleguen al suelo, en caso
de que ste se fundiera.
7/26/2019 natu4 fisica
36/66
35
Chernobil 1986
No obstante, algunos afirman que, aun con todos estos recaudos,
nunca estaremos exentos de la posibilidad de un accidente en una
central nuclear.
Chernobil era una pequea ciudad de Ucrania, repblica de la ex-Unin Sovitica. Y hay que decir era porque hoy est desierta y
convertida en un pueblo fantasma.
En la noche del 25 y en la madrugada del 26 de abril de 1986, tu-
vo lugar all la mayor catstrofe producida en una central nuclear.
Los tcnicos que controlaban el funcionamiento del reactor nuclear
en Chernobil, estaban realizando una prueba. Como consecuencia del
descontrol de la misma, en pocos segundos la produccin de energa
del reactor super en unas cien veces el mximo normal.
Dos explosiones dieron por tierra con los sistemas de proteccin y des-
truyeron el edificio donde estaba alojado el reactor.
Gran cantidad de combustible nuclear ardi durante los diez das siguien-
tes y sus restos se esparcieron hasta varios miles de kilmetros del lugar.
La propia Ucrania, Rusia, Suecia, Polonia, Turqua, Alemania, EE.UU.
y Japn, recibieron parte de la nociva lluvia radioactiva.
Cosechas destruidas, gran cantidad de animales muertos y ros conta-
minados radioactivamente fueron algunos de los primeros efectos del
desastre sobre los ecosistemas.Las consecuencias mdicas fueron las ms serias. De entre quienes
acudieron inmediatamente a combatir el fuego, 31 murieron y 156
sufrieron sntomas de envenenamiento radiactivo agudo.
Aproximadamente 5.000, de los 400.000 trabajadores que se en-
cargaron de las tareas de aislamiento del reactor destruido y de en-
tierro de los residuos ms peligrosos, quedaron invlidos y otros
30.000 sufrieron enfermedades severas.
Es difcil estimar con precisin el total de muertos, ya que los ha-
bitantes de Chernobil y de los pueblos vecinos se dispersaron rpi-damente. Sin embargo estudios serios estiman en unos 32.000 el
total de vctimas fatales.
Claro que estos clculos slo contemplan a quienes acusaron los
efectos de la radiacin inmediatamente. Los efectos de la radiacin
a largo plazo, sobre todo los relacionados con el desarrollo de de-
terminados tipos de cncer, no cabe duda, harn que el nmero de
muertes siga creciendo.
Ciudad fantasm a: Pripyat, quefuera una dinm ica ciudad de
45.000 habitantes, alberg a
m uchos de los trabajadores
de la central Chernobil. Se eva-
cu tras el accidente y sigue
desierta.
7/26/2019 natu4 fisica
37/66
36
El transporte y almacenamientode los residuos radioactivos
Durante el funcionamiento de una central nuclear y en cualquier
otro tipo de instalacin en la que se manipulen materiales radioac-
tivos, se generan los llamados residuos radioactivos.
Se trata de material para el que no se prevn futuros usos. El tratamien-
to de estos residuos radioactivos, casi como ocurre con cualquier otro
tipo de residuos, prev diversas etapas: la recoleccin, la clasificacin, el
acondicionamiento y su disposicin final en algn tipo de reposotorio.
El modo en que se lleva a cabo esta ltima etapa del proceso vara
segn el tipo de residuos. Para algunos casos, una vez compacta-
dos los residuos en una matriz formada por asfalto, cemento o vi-
drio, son enterrados en terrenos arcillosos o en cavidades rocosas. Por
su parte, para los residuos de mayor actividad se utilizan reposotorios
subterrneos profundos en formaciones rocosas de tipo grantico.
Actividad N26
Existen iniciativas para construir en nuestro pas un basurero
nuclear. La propuesta ms conocida es la vinculada a una re-
gin conocida como Pampa de Gastre en la Patagonia. Busque
informacin sobre las distintas opiniones sucitadas por esta ini-
ciativa y a partir de ello formule su propia opinin al respecto.
El depsito de residuos nuclea-
res de alto nivel se encuentra
unos tres m etros bajo el suelo.
Las tom as y tuberas verticales
perm iten el acceso de instru-
m entos de control y extraccin
de m uestras de residuos.
7/26/2019 natu4 fisica
38/66
37
Las formasen que viaja la energa
Las formas de energa que hemos analizado hasta aqu tienen to-
das, una caracterstica en comn: son formas de energa conteni-
das en los objetos. La energa de los combustibles fsiles est con-
tenida en las uniones qumicas entre los tomos que forman estas
sustancias; la energa del viento y del agua, est relacionada con su
movimiento; por ltimo, la energa atmica, est contenida en las
uniones entre las partculas que componen el ncleo de los tomos.
La energa tambin es capaz de desplazarse, de modo que existen
ciertas formas de energa que simplemente son manifestaciones de
sta cuando viaja. Por ejemplo: la lamparita que utilizamos para
iluminar nuestra casa contiene luz? cmo se produce la luz que
emite una lamparita? Una estufa, contiene calor?
Al pasar la corriente por el filamento de la lamparita, ste se ca-
lienta tan intensamente que desprende luz. De manera que la ener-
ga contenida en el filamento de la lamparita es energa vinculada
a la temperatura -energa trmica- y la luz que emite es la formaen que esta energa se manifiesta. Del mismo modo una estufa no
posee calor, sino que irradia calor cuando el gas o el kerosene que
llega a ella entra en combustin. Tampoco un bombo contiene so-
nido, sino que ste se produce al batirse el parche.
En sntesis, la luz, el calor y el sonido no son formas de energa conte-
nidas en los objetos, sino que son manifestaciones de sta cuando viaja.
7/26/2019 natu4 fisica
39/66
38
Las ondas de luz
La luz forma parte de nuestra vida cotidiana, la tenemos tan in-corporada a nuestra vida que deberamos hacer un gran esfuerzo
para imaginarnos cmo sera vivir sin ella.
Antes de continuar estudiando las ondas de luz, presentaremos un
concepto previo, necesario para su comprensin: longitud de
ondas. Para ello le proponemos las actividades 27 y 28.
Alguna vez se pregunt en quconsiste ese fenmeno que hace
posible que real icemos tantas cosas?
Actividad N27
Tome con una mano, una cuerda y agtela reiteradamente.
Qu sucede con la cuerda?
Si coloca una banda elstica -una gomita- y la extiende
entre el dedo ndice y el dedo pulgar de su mano, para lue-
go golpearla con un dedo qu observa?
a
b
7/26/2019 natu4 fisica
40/66
39
a
b
A lo largo de la cuerda y a lo ancho de la gomita se desplaza una
onda. Efectivamente no es la gomita la que est al mismo tiempo un
poco ms arriba y un poco ms abajo. Tampoco se desplazan pedaci-
tos de cuerda de una punta a la otra. Lo que corre por la gomita es
energa de movimiento, que en este caso lo hace en forma ondulatoria.
Actividad N28
Realice la siguiente experiencia.
Materiales necesarios
una fuente de vidrio transparente, del tipo de las
que se usan para cocinar comidas en el hornoun pedazo de corcho o telgopor
una regla escolar.
Procedimiento
Llene la fuente de agua hasta una altura de 1 o 2 cent-
metros.
Deposite el corcho sobre el agua de la fuente y espere a
que quede ms o menos quieto, para continuar.
Ahora practique una serie de toquecitos sobre el agua con
la regla, en un lugar alejado del corcho. Al mismo tiempo,
observe el contenido de la fuente desde uno de sus laterales.
Qu modificacin observa en el agua?
Qu ocurre con el corcho que estaba inicialmente quieto?
1
2
3
7/26/2019 natu4 fisica
41/66
40
Seguramente usted habr observado reiteradas veces los fenme-
nos que aqu le propusimos analizar, pero es importante que regis-
tre algunas de sus caractersticas.
1. Los toquecitos en el agua generan ondas que se propagan
por el lquido.
2. Las ondas se transmiten hasta el corcho, el que se empieza a mover.
3. Al observar lateralmente las ondas generadas en el agua ver
en stas crestas y valles.
Todas las ondas presentan crestas y valles. La distancia que separa
a dos crestas -o dos valles- sucesivas de una onda se le llama lon-
gitud de onda.
La longitud de las distintas ondas puede medirse en metros, cent-
metros, milmetros, etctera.
Continuaremos con el estudio de la luz.
La luz es una de las manifestaciones de energa que puede ser es-
tudiada aplicando la nocin de onda. A cada uno de los colores
del espectro lumnico corresponden ondas de diferente longitud:
color longitud de onda
Violeta
Azul
Verde
Amarillo
Naranja
Rojo
0,00040 milmetros
0,00047 milmetros
0,00052 milmetros
0,00058 milmetros
0,00060 milmetros
0,00065 milmetros
7/26/2019 natu4 fisica
42/66
41
La luz blanca resultara de una combinacin de ondas de las longi-
tudes correspondientes a todos los colores del espectro.
Luz visible e invisible
Entre todas las fuentes de luz, las ms frecuentes son las fuentestrmicas. Es decir aquellas que a consecuencia de su elevada tem-
peratura emiten radiacin. El sol, una lamparita o una vela encen-didas emiten energa en forma de luz.
Ahora bien; qu ocurre si acercamos la mano o la cara a una lam-
parilla una vez encendida? Ciertamente recibimos una buena dosis de
calor, al igual que el que recibimos del sol o de una vela encendida.
Efectivamente, el espectro de ondas que emite cualquiera de estas
fuentes de luz es mucho ms amplio que el de las ondas que nues-
tra visin nos permite percibir.
El Arco Iris es un ejem plo de la descom posicin de luz blanca
por efecto de las condiciones atm osfricas.
7/26/2019 natu4 fisica
43/66
42
Por ejemplo, si hacemos la experiencia de colocar un alambre so-
bre la llama comprobaremos que ya antes de comenzar a brillar,
emite una radiacin invisible que puede quemarnos tan solo si
acercamos demasiado la mano.
Esta radiacin, invisible al ojo humano, es el infrarrojo. Las ondasdel infrarrojo son propias de cualquier cuerpo; aun aquellos que se
encuentran a temperatura por debajo de los cero grado centgra-
dos, emiten radiacin infrarroja.
La radiacin infrarroja abarca ondas de longitudes que van desde
los 0,00080 milmetros hasta los 0,0020 milmetros. Es decir que el
abanico de ondas infrarrojas es muy amplio, tanto que algunas
de ellas, las ms cercanas por su longitud de onda al rojo, pueden
ser registradas por fotografas tomadas con pelculas especiales.
Pero la gran mayora de ellas slo las captamos en forma de calor.
La exposicin frecuente a la radiacin infrarroja puede producir
lesiones oculares, como ocurre en el caso de aquellos que trabajan
en la fundicin de metales o en la industria del vidrio. Las catara-
tas oculares son frecuentes en las personas que se desempean en
estas industrias y pueden preverse utilizando anteojos especial-
mente diseados para filtrar la radiacin infrarroja.
La radiacin infrarroja muestra sus efectos benficos en el mbito de
la medicina. Los rayos infrarrojos tienen una utilidad especial en la
cura de afecciones musculares como las contracturas y tirones.
Los rayos ultravioleta
En el otro extremo de las ondas visibles, se hallan las ondas delllamado ultravioleta -rayos U.V.-
Las ondas ultravioletas (longitud de onda =0,00035 milmetros)
ms cercanas al abanico de luz visible, tambin pueden ser capta-
das por fotografas con pelculas especiales, idntico a lo que ocurre
con las ondas del infrarrojo cercano. Las ms alejadas del violeta
7/26/2019 natu4 fisica
44/66
43
(longitud de onda =0,000020 milmetros) por su parte, slo se pue-
den captar mediante instrumentos del tipo de los que captan rayos X.
La estrella m s cercana: el Solvisto a la luz de helio ionizado
en el ultravioleta lejano.
La radiacin ultravioleta tiene especial aplicacin en la industria
farmacutica, debido a que estas radiaciones, a causa de su poder
bactericida, garantizan la asepsia de los productos. Tambin pue-
den ser utilizados los rayos U.V. para la esterilizacin de instru-
mental mdico, odontolgico o de pedicura.
Actividad N29
En los mdulos anteriores de Ciencia y Tecnologa se han
abordado algunas cuestiones vinculadas a la capa de ozono
existente en la atmsfera. Revise esa informacin, pues ahora
que ha avanzado en el conocimiento de la radiacin ultravio-
leta, seguramente podr lograr una nueva comprensin de los
efectos asociados a la destruccin del ozono atmosfrico.
7/26/2019 natu4 fisica
45/66
44
La luz lser
La luz lser se caracteriza por ser un haz de luz compuesto por ra-yos todos de idntica longitud de onda y emitidos de manera simul-
tnea. Por ello, es rigurosamente de un nico color (de una nica lon-
gitud de onda) que puede apreciarse como un rojo resplandeciente.
La luz lser posee gran direccionalidad, propagndose en lnea rec-
ta aun a grandes distancias. As, un rayo lser disparado a una dis-
tancia de 10 km. provocara en el punto de llegada una manchaluminosa no mayor a los 10 metros. Esta gran directividad del l-
ser hace que al incidir sobre un objeto cercano concentre en l
gran cantidad de energa luminosa.
En la medicina, el lser se utiliza en intervenciones quirrgicas, en
las que es necesario destruir con extrema precisin parte de algu-
nos tejidos u rganos daados por un enfermedad. Tambin se lo
aplica para coagular la sangre en situaciones tales como los des-
prendimientos de retina.
En la actualidad, el lser constituye uno
de los cam pos de investigacin m s acti-
vos. Las singulares propiedades de la ra-
diacin lser han contribuido de m anera
decisiva al desarrollo de num erosas reas
de la ciencia y la tecnologa.
7/26/2019 natu4 fisica
46/66
45
La visin
La posibilidad de valernos de la luz para formar imgenes de losobjetos es posible porque tenemos estructuras especialmente adap-
tadas para ello. Por lo pronto, los ojos tienen un papel principal:
gracias a ellos podemos registrar las seales luminosas para formar
imgenes. Por ello, para comprender el fenmeno de la visin es preci-
so conocer los mecanismos por los que el ojo es capaz de captar la luz.
El ojo est constituido por los siguientes elementos anatmicos y
fsicos.
El irises la estructura encargada de regular de acuerdo con la in-
tensidad, la entrada de luz, agrandando o achicando el agujero de la
pupila. En algunos animales, este efecto de la intensidad de la luz
sobre sus pupilas es en extremo notorio. Tal es el caso por ejemplo
de los gatos. Observe los ojos de un gato en la noche y compare el
tamao de sus pupilas respecto del que stas tienen cuando los ojos
7/26/2019 natu4 fisica
47/66
46
son afectados por una luz intensa. Claro que tambin es posible ob-
servar este contraste en el tamao de nuestras pupilas sobre todo
luego de encender la luz cuando apenas nos despertamos!
Lacrneaes una pelcula transparente situada en la parte delante-
ra del ojo que junto al humor acuoso, al humor vtreo (sustanciasms o menos lquidas y transparentes) y junto al cristalino forman
el sistema de lentes del ojo.
Mientras la crnea es inmvil, el cristalino es capaz de cambiar su
forma gracias a la accin de msculos. Para enfocar ntidamente
objetos muy cercanos, el cristalino se curva, mientras que cuando
el objeto se aleja se vuelve ms achatado. Esta propiedad del ojo de
acomodar el cristalino segn las distancia a la que se encuentre el
objeto a enfocar, recibe precisamente el nombre de acomodacin y
se cumple de manera prcticamente instantnea. Pero a veces la
acomodacin del ojo no es adecuada y es ah cuando se presentan
las anomalas caractersticas en la visin.
Actividad N30
Presenta usted o algn miembro de su familia alguna altera-
cin de la visin que le obligue, por ejemplo, a usar anteojos?
Describa dicha alteracin relacionndola con alguno de los
casos aqu sealados.
En ciertos casos, debido a un defecto propio de la curvatura del
cristalino, puede ocurrir que las imgenes aparezcan ms o menos
borrosas. Se trata pues de casos de astigmatismo.
Si por defecto en la acomodacin el ojo slo ve ntidamente los objetos
cercanos estamos frente a un caso de miopa, mientras que si slo es po-
sible ver con nitidez los objetos ms alejados, se trata de hipermetropa.
La hipermetropa puede convertirse con el correr de los aos en
presbicia y es all donde la falta de acomodacin hace muy difcil
la visin ntida inclusive de los objetos muy cercanos.
7/26/2019 natu4 fisica
48/66
47
Finalmente una anomala que puede afectar al cristalino es la co-
nocida como catarata, fenmeno por el cual el cristalino pierde su
natural transparencia, volvindose difusa la visin. El tratamiento
para este tipo de afeccin es exclusivamente quirrgico, procedin-
dose en la intervencin a extraer el cristalino.
La retinaes la membrana interna del ojo en la que se lleva a cabo
la impresin de los rayos de luz. Es tpicamente de color rosceo
y est compuesta por un centenar de millones de clulas fotosen-
sibles, es decir capaces de ser afectadas qumicamente por la luz.
Los millones de clulas foto-sensibles se reparten en dos grandes
grupos, distinguibles por su forma:
los conos; gruesos y cortos, sensibles a la luz de intensidad
mediana o alta y son capaces de discernir entre diferentes
longitudes de onda;
bastones; finos y alargados, sensibles a la luz de baja intensidad,
detectan slo claroscuros.
En sntesis, los conos se activan en los ambientes iluminados y
permiten percibir los colores, mientras que los bastones trabajan en
la penumbra y en la oscuridad y no permiten diferenciar los colo-
res sino que nos hacen ver las cosas en blanco y negro.
La retina puede verse afectada por diferentes enfermedades, una de
las cuales es el desprendimiento. Ocurre generalmente por una ro-
tura de esta membrana, lo que ocasiona que se desprenda en algu-
na porcin de su extensin. El tratamiento para esta afeccin, que
puede ocurrir a consecuencia de un golpe como en el caso de los
boxeadores, es siempre quirrgico.
Puede ocurrir que ante la explicacin que aqu le brindam os, haya obser-
vado con m ayor atencin los aspectos que hacen a su visin y crea haber
detectado alguna alteracin que no haba notado hasta ahora. Si es as,
consulte a un especialista para que determ ine si tal alteracin efectiva-
m ente existe y le indique el tratam iento a seguir.En ningn caso es correcto com prar anteojos sin indicacin del m dico.
7/26/2019 natu4 fisica
49/66
7/26/2019 natu4 fisica
50/66
49
Las ondas sonoras
Las ondas de luz no son las nicas existentes. El viento que mue-ve las copas de los rboles, tambin dibuja una onda. Las olas en el
mar tambin son ondas
La energa producida por la vibracin de algn material puede llegar
hasta nuestros odos en forma de onda sonora si encuentra un medio
adecuado a travs del cual desplazarse. Por ejemplo, las vibraciones del
motor de un camin son capaces de, al mismo tiempo que hacen vibrar
puertas y ventanas, llegar hasta nosotros en forma de sonido.
Una experiencia sencilla, le permitir descubrir cul es el mediopor el que se desplazan las vibraciones de un cuerpo para llegar a
nuestros odos.
Coloque las manos delante de su cara y produzca el mo-
vimiento tpico del aplauso, qu registra?
Efectivamente habr registrado el sonido del aplauso, pero tam-
bin habr registrado un vientito en su cara. El material que ge-
neralmente acta de medio para transportar las ondas sonoras has-ta nuestros odos es el aire.
Pero el aire no es el nico medio conductor del sonido. Hay mate-
riales que conducen pobremente el sonido y hay otros que lo con-
ducen muy bien, incluso mejor que el aire.
Actividad N31
Seguramente habr en su casa o en su lugar de trabajo ca-
eras de diferentes materiales. En cul cree usted que se
propagan mejor las ondas sonoras, en las caeras de plo-
mo, en las de bronce, en las de hierro o acero?
7/26/2019 natu4 fisica
51/66
50
Los materiales capaces de recuperar su forma, luego de vibrar por
la accin de un golpe, por ejemplo, son los mejores conductores
del sonido. El acero, el hierro y el bronce son muy buenos conduc-
tores. Por eso en los edificios de propiedad horizontal es frecuente
que se perciban en diferentes pisos las voces o la msica que ema-
nan de otros pisos aun alejados. El cemento armado es tambin unbuen conductor del sonido.
Seguramente usted alguna vez infl una rueda de bicicleta o una
pelota de ftbol. Habr podido observar cmo el aire ofrece resis-
tencia a ser comprimido y, bastara que soltramos el pistn del in-
flador para que el aire contenido lo hiciera volver atrs. Iguales
conclusiones podra extraer si hiciera una experiencia similar con
una jeringa cargada con agua.
El aire y el agua son materiales altamente elsticos y por lo tanto
buenos conductores del sonido. Por el contrario, los materiales po-
rosos y los materiales blandos son fcilmente deformables y, en
consecuencia, malos conductores del sonido como la cera, el algo-
dn son muy malos conductores del sonido.
Actividad N32
El medio ms frecuente por el que se transmite el sonido es
el aire. Pero, es el aire un material elstico? a usted qu le
parece? Fundamente su opinin.
En los estudios de grabacin se utilizan
m ateriales aislantes que revisten lasparedes
7/26/2019 natu4 fisica
52/66
51
Actividad N33
Qu otros materiales segn su experiencia resultan ser ma-
los conductores de sonidos?
Muchos materiales porosos y blandos son utilizados preci-
samente como aislantes sonoros de ambientes conoce al-
gn ejemplo?
Nota: Puede obtener inform acin sobre estos m ateriales en casas
de audio y/o acstica.
La propagacin del sonido
De modo similar a lo que ocurre al agitar una cuerda o golpearlevemente una banda elstica sujeta entre los dedos, al dar un gol-
pe sobre uno de los extremos de una varilla de acero o de un tubo
cargado con aire o agua, dicho extremo vibra.
La vibracin provoca una onda que se transporta a lo largo de to-
do el tubo. Muchas veces es imperceptible detectar esta vibracin a
travs de la vista, pero si sta es lo suficientemente enrgica, la
podemos detectar a travs del odo. Decimos entonces, que al gol-
pear el tubo se ha provocado una onda sonora.
No toda onda generada en el agua, en el aire o en cualquier otro mate-
rial elstico, se traduce en una onda sonora. Para que una onda vi-
brtil adquiera el carcter de sonora debe transportar una cantidad de
energa, de intensidad suficiente para que nuestro odo pueda captarla.
Bastar para reafirmar esta idea imaginar que a la varilla de acero
de nuestro ejemplo la frotamos suavemente con un pao de lana.
Tambin produciremos en ella una onda, pero de una intensidad
tal que no puede ser percibida como un sonido por nosotros.
7/26/2019 natu4 fisica
53/66
52
Actividad N34
Qu ocurre ante determinados sonidos a medida que nos
alejamos de la fuente de emisin?
Que una determinada onda sea captada por nosotros como sonido
depende de la intensidad o energa transportada por dicha onda.
Algunos animales tienen una amplitud de registro mayor que la
nuestra mientras que otros son sordos para determinar ondas que
nosotros s podemos percibir.
Por su parte las ondas sonoras, a medida que se desplazan por el
aire o el agua, van perdiendo energa y con ello ven disminuida su
intensidad. La disminucin es aun mayor si la onda en su viaje va
encontrando diferentes obstculos. De modo que una onda de in-
tensidad suficiente para ser percibida como sonido a cierta distan-
cia cercana a la fuente emisora, puede no afectarnos si nos encon-
tramos ms lejos de la fuente.
La frecuencia sonora
Una onda se transmite con una determinada velocidad a lo largodel tiempo, de modo que si representamos el movimiento de una
onda a travs del tiempo en un par de ejes cartesianos xey se ob-
tendr un grfico como el siguiente:
7/26/2019 natu4 fisica
54/66
53
Al analizar el grfico se observa que la velocidad de la onda oscila,
adquiriendo sucesivamente un valor mximo -por encima de cero-
y un valor mnimo -por debajo de cero-.
Se llama perodo (T) a la cantidad de tiempo que tarda en comple-
tarse una oscilacin completa de la onda. Mientras que la frecuencia(N) de la onda est dada por un valor numrico que indica la canti-
dad de oscilaciones de dicha onda que tiene lugar por cada segundo
El clculo de la frecuencia
Para calcular la frecuencia de una onda, es posible utilizar la si-
guiente frmula:
*T es el sm bolo con que se representa al perodo.
A modo de ejemplo, calculamos estos valores para la onda repre-
sentada en el grfico anterior.
De la lectura del grfico, resulta que T=0,001 segundos, entoncespodremos calcular que:
1N = = 1000 hertz
0,001
El trmino hertz indica la unidad con que suelen expresarse los va-
lores de frecuencia de las ondas y es un homenaje al fsico ale-
mn Heinrich Hertz (1857-1894), cuyos trabajos fueron un antece-dente imprescindible para el desarrollo de la radiofona.
El odo humano puede percibir aquellas ondas cuya frecuencia es-
t comprendida en un amplio espectro, entre los 15 y los 20.000
hertz aproximadamente.
Dentro de este rango, las ondas de baja frecuencia corresponden a
los sonidos comnmente llamados graves, mientras que las de alta
frecuencia son las asociadas a los sonidos agudos.
1
T*(frecuencia) N=
7/26/2019 natu4 fisica
55/66
54
La velocidad del sonido
Una vez ms, el genio de Isaac Newton se hizo presente en el estu-
dio de las ondas sonoras. Fue l, el primero en calcular en forma
terica la velocidad a la que el sonido se propaga en el aire.El valor terico calculado por Newton era de 295 metros/segundo.
Pero los experimentos llevados a cabo principalmente por el fsico
W. Derham, arrojaban un valor para la velocidad del sonido de 348
metros/segundo.
A pesar de que sus clculos tericos estaban bastante lejos de este
valor, Newton no reneg de ellos y prefiri suponer que haba cier-
tos factores que deba corregir en sus frmulas.
As, primero modific sus estimaciones sobre algunas caractersti-
cas del aire y con ello consigui llevar la velocidad terica del
sonido hasta los 328 metros/seg.
Pero an le faltaban unos 20 metros/segundo para alcanzar los va-
lores experimentales que haba obtenido su amigo Derham.
De manera que Isaac Newton se vi en la necesidad de revisar nue-
vamente sus estimaciones.
Esta vez le toc a la humedad ambiente. Newton elabor toda una
serie de teoras respecto al papel que le caba a la humedad del ai-
re en la velocidad del sonido y por fin! orden sus nmeros de
modo tal que sus clculos daban exactamente igual que los resul-
tados obtenidos en los experimentos de su viejo amigo.
Luego de algunas correciones Newton pudo obtener tericamente el
valor de 348 metros/segundo, para la velocidad del sonido en el aire.
Tiempo despus, un francs, el marqus de Laplace (1749/1827), a
quien volver a encontrar en el mdulo siguiente, seal lo inne-
cesario de las correciones de Newton.
El clculo que haba realizado Isaac Newton para la velocidad del
sonido en el aire -295 metros/segundo-, era exacto!
Laplace mostr que la discrepancia entre este valor y el obtenido
experimentalmente por Derham, se deba a que las ondas sonoras a
medida que avanzan van reduciendo la resistencia que les ofrece el
aire y as aumentan su velocidad.
7/26/2019 natu4 fisica
56/66
55
La intensidad del sonido
An dentro del rango de frecuencias posibles de ser captadas pornuestro odo, la existencia de una sensacin sonora depende, ade-
ms, de otros factores, por ejemplo la cantidad de energa que di-
cha onda transporta.
El odo humano es especialmente sensible a las ondas de frecuencia
media -entre los 500 y 5.000 hertz-. Mientras que para las bajas
frecuencias -de 100 hertz a 15 hertz- es necesaria una mayor ener-
ga asociada a la onda, para que sta pueda provocar una sensa-
cin sonora y lo mismo ocurre con los sonidos de elevada frecuen-
cia -ms de 8000 hertz-.
La intensidad del sonido, conocida tambin popularmente como el vo-
lumen del sonido, es una forma indirecta de conocer la energa trans-
portada por una onda, y con ello su capacidad para provocar una sen-
sacin sonora. La medida empleada para expresar los valores de la in-
tensidad del sonido o volumen sonoro, es el decibelio o decibel.
El ultrasonido
Las ondas sonoras de frecuencias superiores a los 40.000 hertz,
constituyen las llamadas ondas de ultrasonido y por supuesto que-
dan fuera de los lmites de percepcin de la audicin humana. Sin
embargo tiene diversas aplicaciones.
En la medicina se las utiliza en la destruccin de clculos renales,
sin necesidad de recurrir a la ciruga. El ultrasonido tambin tiene
probados efectos en el campo de las lesiones osteo-articulares (ar-
trosis, artritis, reumatismo de columna vertebral), donde su aplica-
cin conlleva a una desaparicin rpida del dolor.
Los aparatos destinados a la produccin de ultrasonidos, operan con
un material al que se conoce como cuarzo piezoelctrico, compues-
to de laminitas de cuarzo muy finas capaces de ponerse en vibracincuando se hace pasar por ellas una corriente elctrica.
7/26/2019 natu4 fisica
57/66
56
Las estructuras del odo
El odo humano se divide en tres secciones bastante bien defini-das: El odo externo, el odo medio y el odo interno.
El odo externo
Las estructuras que componen el odo externo son el pabelln au-
ricularu oreja; el conducto audi ti vo externoy el tmpano.
En algunos animales, en el perro, el gato, por ejemplo, la movili-
dad de la oreja tiene funciones de orientacin respecto de la direc-
cin del sonido. En el hombre, debido a que sus orejas son inmvi-
les, sus funciones estn principalmente relacionadas con la protec-
cin frente a golpes y tambin frente al ingreso de cuerpos extra-
os desde el exterior hacia el tmpano.
7/26/2019 natu4 fisica
58/66
57
En cuanto al conducto auditivo externo, que naturalmente est lle-
no de aire, tiene efectos sobre las ondas sonoras que llegan al odo.
Su funcin esencial es la de actuar, en cierto modo, como caja de reso-
nancia para que las ondas sonoras lleguen al tmpano de manera ptima.
Por su parte el tmpano, constituido por una membrana en forma de em-budo abierto hacia el interior, es el encargado de vibrar ante la llegada de
la onda sonora. Al impactar las ondas sonoras sobre la membrana del
tmpano, sta vibra con la misma frecuencia de la onda entrante.
El odo medio
La caja timpnica, cavidad ubicada entre el odo externo y el odo
interno, contiene los llamados huesecillos del odo medio. Esta ca-dena de huesillos, sostenidos por msculos y ligamentos estable-
cen una unin entre la membrana del tmpano y el odo interno.
Este conjunto de huesillos, ligamentos y msculos constituyen las
estructuras principales del odo medio.
Las ondas sonoras hacen vibrar en sucesin a la membrana timp-
nica y a los huesecillos del odo medio. Esta vibracin en cadena
tiene por finalidad amplificar la fuerza de las vibraciones sonoras
a fin que stas lleguen al odo interno con la energa suficiente co-
mo para ser percibidas.
El odo interno
La parte ms interna del odo est formada, esencialmente, por una
serie de cavidades membranosas, el laberinto, excavadas en el inte-
rior de uno de los huesos del crneo. El laberinto se encuentra cerra-
do completamente, lleno y baado por lquido.
La porcin del laberinto donde se encuentran las clulas especiali-
zadas, que transforman las vibraciones mecnicas en impulsos
elctricos que viajan hasta el cerebro, recibe el nombre de caracol.
Las vibraciones acsticas, oportunamente amplificadas, son anali-
zadas en el odo interno, distinguiendo la frecuencia y la intensi-
dad de cada impulso sonoro, transmitiendo esta informacin al ce-
rebro, proporcionando la imagen sonora.
7/26/2019 natu4 fisica
59/66
58
Nota: Existe en el odo interno, una regin conocida con el nom bre de aparato vestibular,
que no tiene funciones directam ente asociadas con la audicin. Por el contrario, el apara-
to vestibular est relacionado con el m antenim iento del equilibrio y la postura corporal.
Las lesiones del odo
Entre las lesiones ms frecuentes del odo se encuentran por cierto,
las contusiones o heridas de la oreja y la rotura de la membrana
timpnica. Pero lo que ms molestias suele causar a veces es la co-
nocida otitis.
Quin no padeci alguna vez esos terribles alfilerazos con que
solemos representarnos al dolor de odos?
La otitis puede afectar al odo externo o bien al odo medio. Se re-
conoce entonces por ello una otitis externa y una otitis media. La
otitis externa consiste en la inflamacin de alguna de las estructu-
ras del odo externo. Un golpe en el pabelln auricular, una infec-
cin localizada en el conducto auditivo externo, la formacin de
fornculos en la piel del conducto auditivo, suelen ser las causas
ms frecuentes de la otitis externa.
Por causas similares muchas veces, o por otras ms complejas,
puede desarrollarse la otitits media, es decir procesos inflamatorios
que afectan algunas de las estructuras del odo medio.
7/26/2019 natu4 fisica
60/66
59
La contaminacin sonora
La sociedad en la que vivimos ha trado consigo un sinfn de so-nidos, no del todo agradables para la mayora de las personas y
que solemos identificar como ruidos.
Este fenmeno significativo, sobre todo en los centros urbanos, al-
canza su mxima expresin en las grandes ciudades. En stas, el
mayor porcentaje de ruido se debe al rugir de los motores de los
vehculos, al que en las horas pico, se deben agregar los bocinazos.
El ruido ambiental causado por las actividades humanas ha au-
mentado de forma espectacular en las ltimas dcadas. Casi cual-quier poblacin hoy est sometida a niveles de ruido que van des-
de los 35 hasta los 85 decibeles. En la Ciudad de Buenos Aires, por
ejemplo, las avenidas registran una intensidad de sonido promedio
superior incluso a los 85 decibeles.
Desde hace unos aos, los cientficos han manifiestado los efectos
que el ruido tiene sobre las personas. Estos efectos van desde altera-
ciones fsicas propiamente dichas, como la prdida de la audicin,
hasta alteraciones de tipo psicolgico como irritacin y cansancio.
7/26/2019 natu4 fisica
61/66
60
An cuando no todas las personas son igualmente sensibles, por
encima de los 70 decibeles los efectos del ruido ya se dejan sentir,
cuando se est despierto. As por ejemplo, una exposicin de ocho
horas diarias a una intensidad sonora superior a los 75 decibeles
puede producir una disminucin progresiva de la audicin.
Casos de prdida de audicin asociadas a causas como sta son
frecuentes en los trabajadores de la industria automotriz, de la in-
dustria textil y en los obreros de la construccin. Generalmente es-
te tipo de molestias auditivas suelen comenzar luego de unos cin-
co aos de empleo y se presentan asociadas a cansancio, ansiedad
y dolores de cabeza. El uso de orejeras aislantes o de tapones de
cera y el aislamiento de las maquinarias productoras de la mayor
parte del ruido laboral suelen ser medidas que retrasan y an
evitan la aparicin de estos trastornos.
Por otra parte, mientras dormimos, una intensidad sonora ambien-
te superior a los 35 decibeles ya es suficiente como para provocar
perturbaciones en el sueo. En trminos generales, las mujeres son
ms sensibles al ruido en las horas de sueo que los varones y los
ancianos ms que los nios y los adultos jvenes.
El ruido provocado por un televisor encendido mientras dormimoses suficiente para provocar perturbaciones en el sueo.
Dentro de los efectos fsicos del ruido no slo hay que mencionar a
las prdidas auditivas; la presin arterial suele aumentar como
consecuencia de la excitacin provocada por el ruido. Adems, la
propensin a contraer lceras gastro-intestinales es mayor en las
personas expuestas al ruido.
En diferentes pases y ciudades se han tomado medidas para dismi-nuir los niveles de ruido. En algunos pases se halla limitado el
trnsito areo nocturno y las rutas y autopistas estn provistas de
paneles aislantes de ruido en sus mrgenes.
Tambin son fundamentales las medidas que se pueden tomar para hacer
observar a discotecas y bares, normas que limiten los niveles de ruido.
7/26/2019 natu4 fisica
62/66
61
Actividad N35
Trate de averiguar si en su ciudad o provincia existe legis-
lacin sobre:
las normas que deben cumplir los lugares pblicosrespecto del volumen de los artefactos que utilizan;
leyes o convenios laborales que protejan a los trabaja-
dores que desarrollan actividades en fbricas con altos
niveles de intensidad sonora.
En Inglaterra estudios recientes han revelado que cerca de cuatro
millones de jvenes presentan alteraciones serias de la audicin a
causa de la exposicin prolongada a msicas de intensidad eleva-
da. Por cierto, en muchos casos son importantes las medidas que
nosotros mismos podamos tomar para prevenirnos y prevenir de
los efectos del ruido a nuestras familias y a nuestros vecinos.
A continuacin le presentamos una tabla con los diferentes valores
de intensidad de sonido producido por diferentes objetos o en dife-
rentes situaciones. Tal vez ella le sea til para tomar algunas pre-venciones contra los ruidos.
7/26/2019 natu4 fisica
63/66
fuente del sonido
sensacin
fisiolgica subjetiva
nivel en
decibeles
Brisa en hojas de rbol
Calle solitaria de noche
Ruido del trfico
a 5 metros de distancia
Ambiente en restaurante
Aspiradora
Camin arrancando
a 10 metros de distancia
Coche a 120 km/h
en ruta
Martillo neumtico
Msica de rock a todo
volmen
Avin al despegar
15
40
55
65
70
90
100
120
130
150
tranquila
agradable
levemente molesta
levemente molesta
molesta
muy ruidosa
muy ruidosa
casi intolerable
casi intolerable
intolerable
silenciosa
silenciosa
poco ruidosa
ruidosa
ruidosa
gravemente molesta
gravemente molesta
gravemente molesta
dolorosa
dolorosa
Valores de intensidad de sonido en diferentes situaciones
7/26/2019 natu4 fisica
64/66
63
Actividad N35
A lo largo del da, todos desarrollamos actividades en dife-
rentes ambientes: el hogar, el lugar de trabajo, el centro
educativo, etc.
Registre las principales fuentes de sonidos que existen. Pa-
ra ello es importante que se detenga unos minutos. Notar
entonces que muchas de las fuentes sonoras que lo acom-
paan habitualmente suelen pasar desapercibidas.
Otra forma ideal de registro sera valerse de un pequeo
grabador con el que captar los sonidos de cada ambiente en
un cierto perodo de tiempo (5 a 10 minutos).
Valindose de la tabla de intensidades que le presentamos
calcule de manera aproximada el nivel de decibeles tpico
de cada lugar donde haya realizado el registro.
Vuelque los datos en una tabla como la anterior y luego
construya un grfico de barras como el que se muestra a
continuacin, a modo de ejemplo.
a
b
c
0
10
oficina
20
30
40
50
60
70
80
90
100
bar verdulera parque
decibeles(db)
7/26/2019 natu4 fisica
65/66
d
e
Coloque a intervalos regulares sobre el eje de las x, los pun-
tos con que representar a cada uno de los ambientes regis-
trados y sobre el eje de y represente los valores de intensi-
dad de sonido estimados.
Analice el grfico y extraiga algunas conclusiones sobre suexposicin a los ruidos.
Compare su grfico y sus conclusiones con las de sus com-
paeros. Les sugerimos que en grupo diseen uno o dos afi-
ches donde se advierta a las personas que concurren al cen-
tro sobre los efectos que causan los ruidos y algunas pre-
cauciones que se pueden tomar al respecto.
64
7/26/2019 natu4 fisica
66/66