BONAERENSE

EstradaManual

PRIMERO EN LA ESCUELA

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Ciencias Naturales

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Ciencias Naturales

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Ciencias Naturales262

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

EL SONIDO

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

7BLOQUE: EL MUNDO FÍSICO

¿QUÉ SABEMOS HASTA AHORA?

¿Por qué será que los instrumentos no suenan todos de

la misma forma?

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

2. ¿Cuál es la diferencia entre el sonido que produce una persona gritando y el que produce una persona susurrando?

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

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Capítulo 7 • El sonido 263

LAS CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO Los sonidos forman parte de nuestra vida cotidiana. A dia-

rio escuchamos la bocina de los automóviles, el agua hirviendo en la pava, el maullido de algún gato o nuestros temas musi-cales favoritos. Todos estos sonidos se producen porque algún material vibra.

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

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

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

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

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

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

CIENCIAS NATURALES

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Ciencias Naturales264

LA TRANSMISIÓN DEL SONIDOEl sonido siempre se produce porque un objeto vibra, como

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

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

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

La velocidad del sonidoLa velocidad con la que se mueve el sonido depende del tipo

de material por el que viaja y del estado en el que este se en-cuentre. En los materiales gaseosos, como el aire, el sonido se mueve más lentamente que en los materiales líquidos, como el agua. En los materiales sólidos —como la madera y los meta-les— la transmisión es mucho más veloz que en los líquidos.

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

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

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

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

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Capítulo 7 • El sonido 265

El ecoDel mismo modo que la luz se refleja en los espejos y en los

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

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

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

Es común escuchar el eco de nuestras voces al hablar en lugares montañosos. El sonido se re� eja en muchas super� cies y genera, a veces, más de un eco.

hola

holahola

¡HOLA!

Si la fuente sonora se encuentra a 17 metros o más de la super� cie donde se re� eja el sonido, al regresar, este se escucha como eco.

1. Respondan a las siguientes preguntas en sus carpetas.a. ¿Por qué no llegan sonidos desde el espacio?

b. ¿Por qué en una habitación vacía puede producirse

eco y si la misma habitación tiene muebles, esto no

ocurre?

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

de madera o en el aire?

d. Si quisiéramos tocar un instrumento musical dentro

de nuestra habitación sin molestar a los vecinos, ¿con

qué material deberíamos recubrir las paredes? ¿Por qué?

La ecolocalizaciónLos murciélagos y los del� -

nes utilizan el eco para cazar. Estos animales producen un sonido que se re� eja en la super� cie de las presas y, a partir del eco que se genera, pueden calcular su tamaño, la distancia a la que se encuentra y la velocidad a la que se está moviendo. A este mecanismo se lo llama ecolocalización.

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Ciencias Naturales266

sonido grave

sonido agudo

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

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

La ecografíaLa ecografía es una técnica

que permite obtener imáge-nes del interior del cuerpo. El aparato que se utiliza, llamado ecógrafo, produce ondas de ultrasonido, que ingresan al cuerpo y rebotan en los órga-nos. De acuerdo con el eco de las ondas, el ecógrafo calcula las distancias y las formas, y produce una imagen en una pantalla. Esta técnica suele uti-lizarse en las mujeres embara-zadas para seguir el crecimien-to de los bebés.

LAS PROPIEDADES DEL SONIDOExiste una gran variedad de sonidos, por ejemplo, la bocina

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

La alturaDe acuerdo con la altura o el tono, los sonidos pueden ser

bajos o graves, como los que produce la bocina de un barco; o altos o agudos, como los que hace un silbato. La altura de un sonido depende de la velocidad a la que vibran los materiales: si lo hacen lentamente, los sonidos que generan son graves; mien-tras que si vibran de manera rápida, los sonidos que producen son agudos.

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

Nuestros oídos no pueden detectar todos los sonidos que existen. El sonido más bajo que podemos percibir es de 20 Hz, y el más alto, de 20.000 Hz. Las ondas sonoras que tienen una altura menor a 20 Hz se llaman infrasonidos, y las que superan los 20.000 Hz son ultrasonidos. A pesar de que los seres huma-nos no podemos escuchar ni los infrasonidos ni los ultrasoni-dos, estas ondas sí pueden ser detectadas por otros animales. Los elefantes, por ejemplo, realizan y detectan infrasonidos, y los murciélagos produ-cen y reconocen ultra-sonidos.

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Capítulo 7 • El sonido 267

La intensidadSegún la intensidad o el volumen, los sonidos pueden ser

fuertes, como el que produce una corneta, o débiles, como el de la brisa.

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

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

El timbreAunque se toque un sonido de igual altura y volumen en

dos instrumentos musicales distintos, van a sonar diferente: uno de ellos sonará, por ejemplo, “a piano” y el otro, “a violín”. Esta diferencia se debe a una propiedad llamada timbre.

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

La música muy fuerte, con muchos decibeles, puede generar daños severos en los oídos.

Las ondas que representan los sonidos fuertes tienen crestas y valles más grandes que las de los sonidos débiles.

1. ¿Con qué propiedades del sonido se relacionan las siguientes situaciones?• La voz de un niño es distinta a la voz de un adulto.

• Si estamos parados cerca de un parlante, nos duelen

los oídos.

• Es difícil entender lo que dice una persona cuando

susurra.

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

guitarra.

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

hombres.

• Un cascabel suena diferente que un tambor.

• Cuando nos llaman por teléfono, podemos reconocer

quién está hablando.

cresta

valle

sonido fuerte

sonido débil

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Ciencias Naturales268

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

Nuestro instrumento: las cuerdas vocales

Los seres humanos somos capaces de producir sonidos con nuestra voz gracias a la acción de las cuerdas vocales. Contrariamente a lo que mu-cha gente piensa, las cuerdas vocales no son hilos, como las cuerdas de una guitarra. En rea-lidad, son músculos ubicados en la laringe que, al contraerse y relajarse, modi� can el espacio que existe entre ellos. Cuando el aire pasa a través del hueco que hay entre las cuerdas, vibra y se produce el sonido de la voz.

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

LOS INSTRUMENTOS MUSICALESExiste una gran variedad de instrumentos

musicales, construidos de materiales muy diver-sos. Por ejemplo, las trompetas están hechas de metal, los bombos se fabrican con madera y cue-ro, y las guitarras se hacen principalmente de madera. Los materiales y la forma de cada ins-trumento determinan su timbre, es decir, hacen que los sonidos que estos generan sean únicos.

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

Los instrumentos de vientoLos instrumentos de viento, como la flauta y el sicu, se tocan

soplando, y lo que vibra es el aire que ingresa dentro de ellos. Según la cantidad de aire, los sonidos tienen distintas alturas. En los sicus, los caños largos, que tienen más aire, producen so-nidos graves, y los caños cortos generan sonidos agudos. En las flautas, las alturas de las ondas sonoras se modifican tapando y destapando los orificios.

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

Los instrumentos de cuerdaEn los instrumentos de cuerda o cordófonos, como la gui-

tarra y el charango, la vibración se produce al pulsar cuer-das. Estas pueden tener distintos grosores, con los que se regula la altura del sonido: si las cuerdas son muy gruesas, los sonidos que producen son graves, mientras que si son finas, los sonidos son agudos.

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

Los instrumentos de percusiónLos instrumentos de percusión, como el tambor o la pande-

reta, suenan cuando se los golpea o se los agita. En algunos de ellos, vibra solo parte del instrumento que, por lo general, es un parche o una membrana —como ocurre en un bombo o un re-doblante—, y se tocan golpeando con las manos o con palillos. En otros casos, la vibración se produce en todo el instrumento —como en las maracas—, y se tocan moviéndolos por completo.

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

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

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Capítulo 7 • El sonido 269

El violín y el charango son instrumentos de cuerda.

1. Busquen imágenes de los siguientes instrumentos y péguenlas en la carpeta. Respondan a las preguntas al lado de cada � gura.

PLATILLOS • CASCABELES • BAJO • PIANO •

TROMPETA • SAXOFÓN • ACORDEÓN • FLAUTA a. ¿De qué tipo de instrumento

se trata? ¿por qué?

b. ¿Cómo se toca?

c. ¿Qué es lo que vibra en él?

Los instrumentos de cuerdaEn los instrumentos de cuerda o cordófonos, como la gui-

tarra y el charango, la vibración se produce al pulsar cuer-das. Estas pueden tener distintos grosores, con los que se regula la altura del sonido: si las cuerdas son muy gruesas, los sonidos que producen son graves, mientras que si son finas, los sonidos son agudos.

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

Los instrumentos de percusiónLos instrumentos de percusión, como el tambor o la pande-

reta, suenan cuando se los golpea o se los agita. En algunos de ellos, vibra solo parte del instrumento que, por lo general, es un parche o una membrana —como ocurre en un bombo o un re-doblante—, y se tocan golpeando con las manos o con palillos. En otros casos, la vibración se produce en todo el instrumento —como en las maracas—, y se tocan moviéndolos por completo.

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

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

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TA L L E R D E

CIENCIAS

Ciencias Naturales270

TA L L E R D E

CIENCIAS

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

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

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

PROCEDIMIENTO

1. Coloquen las botellas en línea, una al lado de la otra. Dejen la primera botella vacía y coloquen agua en las restantes de forma tal que cada vez tengan más líquido. La segun-da botella será la que menos agua tenga, y la sexta botella, la que más líquido posea. Para esto, ayúdense con el embudo.

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

3. Tomen las botellitas de a una, apóyenlas contra el labio inferior de sus bocas y so-plen. Escuchen el sonido que se genera.

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

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

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

4. ¿Las botellitas que produjeron se comporta-ron de igual modo al soplarlas que al golpear-las con la cucharita? ¿Por qué les parece que sucedió esto?

5. Tocado de las dos formas diferentes, ¿el bote-llófono tuvo el mismo timbre?

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

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

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ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN

Capítulo 7 • El sonido 271

ACTIVIDADES DE INTEGRACIÓN

¿Qué sé ahora que antes no sabía?Observen la imagen de la apertura del capítulo y

clasi� quen los instrumentos que allí se observan en instrumentos de viento, de cuerdas y de percusión.

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

1. En las siguientes oraciones, subrayen la op-

ción correcta.

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

dera que en el aire.

b. Los sonidos fuertes tienen muchos/pocos

decibeles.

c. El sonido puede/no puede viajar en el vacío.

d. La altura es una propiedad de los sonidos

que se mide en hercios/decibeles.

e. Las voces de dos personas no suenan igua-

les porque tienen diferente altura/timbre.

f. Las vibraciones que están por debajo de los

20 Hz son ultrasonidos/infrasonidos.

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

nan distinto porque producen sonidos de dife-

rente altura/timbre.

h. Un susurro y un grito se diferencian en su

altura/intensidad.

2. Juana y Camila inventaron un “teléfono”

que funciona con latas y un hilo, como mues-

tra la � gura. Este aparato les permite comuni-

carse a una distancia a la que no se escucha-

rían hablando. Armen su propio teléfono de

latas, y compruébenlo entre ustedes.

a. ¿Por dónde viaja el sonido?

b. ¿Por qué creen que no se escuchan hablan-

do, pero sí usando el teléfono?

3. Respondan a las siguientes

preguntas en sus carpetas.

a. ¿Por qué hace falta que haya

un material para que el sonido se desplace?

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

mos reconocer a una persona hablando?

c. ¿Por qué las salas de grabación tienen las

paredes revestidas por goma espuma?

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

percusión o de viento?

e. ¿Por qué los seres humanos no podemos

escuchar los sonidos producidos por los silba-

tos utilizados para el adiestramiento de cier-

tos animales?

4. Observen las imágenes y respondan a las

preguntas.A B C DB

a. ¿Qué es lo que vibra en cada instrumento

musical?

b. ¿Se trata de instrumentos de viento, de

cuerdas o de percusión?

c. ¿Cuáles pueden producir sonidos de

distintas alturas? ¿De qué forma?

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