Energía II. Luz y sonido œTemario y bibliografía sugeridaœ

Energía II. Luz y sonido œTemario y bibliografía sugeridaœ

Energía II. Luz y sonido
–Temario y bibliografía sugerida–
Licenciatura en Educación Secundaria
Especialidad: Física
Sexto semestre
Programa para la Transformación
y el Fortalecimiento Académicos
de las Escuelas Normales
México, 2002
Subsecretaría de Educación Básica y Normal
Introducción
Esta asignatura inicia el estudio del movimiento ondulatorio que se manifiesta en las
ondas producidas al perturbar la superficie del agua, en un resorte, en una antena, en la
producción de sonidos a partir de la vibración; los medios que utilizan las ondas de sonido
para propagarse, así como su relación con el oído y la audición.
El curso inicia con el estudio de las características y propiedades del movimiento
ondulatorio, donde se realizan actividades de cálculo de la velocidad de propagación del
sonido con base en la longitud y frecuencia de onda. Se introduce al alumno normalista al
conocimiento de la superposición de ondas y de sus efectos constructivos y destructivos.
El efecto Doppler es desarrollado en esta parte del estudio del tema de las ondas como
una aplicación de las propiedades de las ondas.
El sonido y su propagación es otro de los temas por tratar, donde se hace un análisis
de la vibración como fenómeno productor de sonidos y sus principales fuentes; se
estudian los distintos medios de propagación y los efectos de la presión en las ondas
sonoras, se mide la velocidad de propagación, se describen características como la
intensidad y la sonoridad, poniendo como ejemplos los instrumentos musicales. Parte
importante es el análisis de las funciones del sistema auditivo y la percepción del sonido.
La radiación electromagnética es también tema de estudio de esta asignatura. Esta
parte del curso ofrece al alumno normalista un panorama introductorio sobre la
iluminación y las fuentes de luz, así como la eficiencia en la iluminación; las actividades
de esta parte del curso deben introducir al normalista al empleo de la unidad de medida
de la intensidad luminosa; un análisis reflexivo sobre la luz visible, las ondas de radio
como un tipo de radiación electromagnética y, finalmente, las características y efectos de
la radiación infrarroja y ultravioleta.
En la última parte del curso los estudiantes normalistas conocerán algunas de las
concepciones de los alumnos acerca de la luz y del sonido, sobre sus procesos de
emisión y transmisión, así como sus representaciones de estos fenómenos. Se trata de
que a partir del conocimiento de ideas que los poseen respecto a estos temas como por
ejemplo la idea de que la luz no existe si es lo suficientemente intensa como para producir
efectos perceptibles o que la luz aumentar su intensidad al pasar a través de una lupa; en
el caso del sonido la comprensión del efecto Doppler no es inmediato y es fuente de
múltiples relaciones erróneas relacionadas con la energía de las onda sonoras.
Como temas como el de la visión y la audición se establecen puentes entre la disciplina
y el propósito fundamental de la educación básica de fomentar el desarrollo habilidades,
valores y actitudes ligadas con la cultura de la promoción de la salud individual y colectiva
a través de la comprensión del funcionamiento de estos dos sentidos humanos. Dicho
temas se introducen a partir del tema de la pintura y de los instrumentos musicales, con la
finalidad de hacer atractivo la aplicación de los conceptos físicos de este curso.
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Organización por bloques
Bloque I. Vibraciones y ondas
Tema 1. Tipos de movimientos ondulatorios. Ondas transversales. Ondas
longitudinales.
Tema 2. Superposición de ondas. Interferencia constructiva y destructiva. Efecto
Doppler.
Bloque II. Sonido
Tema 1. Origen del sonido. Características. Mecanismos de transmisión. Velocidad de
propagación en diferentes medios.
Tema 2. Reflexión y refracción del sonido. Eco. Resonancia. Pulsaciones.
Bloque III. Luz
Tema 1. Ondas electromagnéticas. Características. Mecanismos de transmisión.
Velocidad de propagación en diferentes medios.
Tema 2. Reflexión y refracción de la luz. Difracción e interferencia de la luz.
Tema 3. El espectro de los colores. La luz blanca. Color. El arcoiris.
Tema 4. Lentes convergentes y divergentes.
Bloque IV. Temas integradores de las ciencias.
Tema 1. Las ideas de los alumnos acerca de la luz y la visión.
Tema 2. Las interpretaciones de los alumno sobre el sonido y sus formas de
producción y transmisión.
Tema 3. El color y al arte de la pintura: pigmentos, luz y propiedades de la materia.
Producción y transmisión del sonido a través de los instrumentos musicales.
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Bibliografía básica
Driver, Rosalind (1999), “La luz”, en Ideas científicas en la infancia y la adolescencia , Madrid,
MEC/Morata, pp. 31-61.
Driver, Rosalind, Ann Squires, Peter Rushworth, Valerie Wood-Robinson (1994), “La luz” y “El
sonido”, en Dando sentido a la ciencia en secundaria. Investigaciones sobre las ideas de
los niños, Madrid, colección Aprendizaje, Visor, pp. 169-173 y 175-179.
Einstein, Albert y Leopold Infeld (1996), “La velocidad de la luz”, “La luz considerada como
sustancia”, “El enigma del color”, “¿Qué es una onda?”, “La teoría ondulatoria de la luz”,
“¿Son longitudinales o transversales las ondas luminosas?”, “Los cuantos de luz”, “Los
espectros luminosos”, “Las ondas de materia” y “Ondas de probabilidad”, en La física
aventura del pensamiento, Buenos Aires, Losada, pp. 81-84, 84-87, 87-90, 90-94, 94-103,
103-105, 220-226, 226-231, 231-238 y 238-250.
Guillen, Michael (1999), “La curiosidad mató a la luz. Albert Einstein y la Teoría de la Relatividad
Especial”, en Cinco ecuaciones que cambiaron el mundo. El poder y belleza de las
matemáticas, Madrid, Debate, pp. 185-226.
Hecht, Eugene (1999), “Luz”, en Física en perspectiva, Wilmington, Delaware, Addison-Wesley
Iberoamericana, pp. 575-603.
Hewitt, G. Paul (1999), “Sonido”, “Luz”, “Color”, “Reflexión y refracción”, “Lentes” y “Difracción e
interferencia”, en Física conceptual, México, Pearson /Addison-Wesley Longman, pp. 392402, 406-420, 423-440, 444-461, 465-478 y 482-498.
Bibliografía complementaria
Aris, Rutherford, H. Ted Davis y Roger H. Stuewer (Compiladores) (1995),”Primeros trabajos de
óptica” y “El azul del cielo: dispersión de Rayleigh”, en Resortes de la creatividad científica,
México, FCE (Ensayos sobre fundadores de la ciencia moderna), pp. 151-154 y 154-155.
Ben-Dov, Yoav (1999), “La luz”, en Invitación a la física, Editorial Andrés Bello, Barcelona, pp. 141157.
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