Orientaciones para el profesorado

En esta unidad se pretenden alcanzar los siguientes objetivos:

• Conocer las magnitudes cinemáticas, dinámicas y energéticas que permiten describir el movimiento vibratorio armónico simple.

• Entender la cinemática y dinámica del movimiento ondulatorio.

• Conocer los tipos de ondas y sus características. 

• Saber explicar los fenómenos ondulatorios: principio de Huygens, reflexión, refracción, resonancia.

• Distinguir el sonido como onda mecánica: su producción y propagación.

• Saber calcular la velocidad de propagación de las ondas sonoras.

• Conocer las cualidades del sonido: intensidad, tono y timbre y la escala decibélica.

• Saber qué es la contaminación acústica y cómo afecta a la calidad de vida.

• Relacionar la luz como onda electromagnética y entender la naturaleza dual de la luz.

• Entender la dependencia de la velocidad de la luz con el medio. Saber resolver cuestiones sobre reflexión, refracción, absorción y dispersión de la luz. Los colores.

• Conocer los sistemas ópticos: dioptrios, espejos planos y curvos, lentes delgadas.

• Determinar del índice de refracción de un vidrio.

• Realizar estudio cualitativo y cuantitativo de la formación de imágenes con espejos y lentes delgadas.

• Conocer el funcionamiento del ojo humano y cómo se corrigen los defectos más comunes de la vista.

 

Para facilitar el tratamiento de la unidad, se ha dividido en cinco temas, cada uno de los cuales dispone de un mapa conceptual y un resumen, para facilitar la lectura y comprensión de los contenidos, una serie de actividades para entender lo leído y un apartado en el que se proponen una serie de ejercicios ya resueltos, pensado para el trabajo por el alumnado en solitario y por tanto, incluyen la solución de cada una de las actividades propuestas.

 

Los temas que se tratan son los siguientes:

Tema 1: El movimiento ondulatorio. En este tema se introduce el concepto de onda y las magnitudes que la caracterizan, tanto de una forma cualitativa como cuantitativa. Asimismo, se aborda el concepto de energía asociada al movimiento ondulatorio, utilizando para ello una simulación de un muelle. Por último, se estudian también las aplicaciones de las ondas en el desarrollo y la mejora de la calidad de vida, así como el impacto ambiental de las mismas.

Tema 2Propiedades de las ondas. Una vez que se tienen los conocimientos básicos sobre las ondas, se pueden estudiar en este tema los fenómenos más significativos relacionados con las mismas. Para ello, en primer lugar, se explican el principio de Huygens y el principio de superposición y, posteriormente, se procede al estudio cualitativo de algunas propiedades de las ondas (como la reflexión, refracción, difracción, polarización y efecto Doppler).

Tema 3Ondas sonoras. Se trata de reconocer el sonido como una onda longitudinal, relacionando la intensidad sonora con la amplitud, el tono con la frecuencia y el timbre con el tipo de instrumento, así como describir los efectos de la contaminación acústica en la salud y cómo paliarlos. El alumnado, a través del estudio de este tema, podrá determinar a partir de datos experimentales la velocidad del sonido en el aire y comprender algunas de las aplicaciones más relevantes de los ultrasonidos (sonar, ecografía, etc.).

Tema 4Óptica física. Se comienza analizando las distintas teorías sobre la naturaleza de la luz, se determinará su velocidad y se explicará el índice de refracción. El alumnado aprenderá a aplicar las leyes de la reflexión y la refracción en diferentes situaciones como la reflexión total interna y sus aplicaciones, en particular la transmisión de información por fibra óptica. Se estudia el fenómeno de dispersión de la luz visible y la relación entre la visión de colores con la frecuencia. 

Tema 5: Óptica geométrica. Se comienza con el estudio de la trayectoria rectilínea de la luz, y se continúa con los sistemas ópticos (dioptrios, espejos, lentes) para que el alumnado sea  capaz. También conocerá diferentes instrumentos ópticos y explicar el mecanismo de visión del ojo humano y la corrección de los defectos más habituales.