Las plantas constituyen uno de los reinos en los que se clasifican los seres vivos. Las características que las distinguen del resto de los organismos son las siguientes:
Son organismos pluricelulares formados por células eucariotas con pared celular.
Sus células, en general, están especializadas realizando funciones diferentes y dan lugar a que la mayor parte de las plantas tengan tejidos distintos.
Son autótrofas: consiguen la energía de la luz solar por medio de la fotosíntesis, y el carbono que necesitan para elaborar sus compuestos químicos a partir del dióxido de carbono de la atmósfera.
En general, utilizan órganos especializados (las raíces) para absorber del medio otros nutrientes esenciales, como el agua, el nitrógeno y los minerales que necesitan.
Las plantas están formadas por células vegetales, que se caracterizan por tener pared celular, cloroplastos (que son los orgánulos que realizan la fotosíntesis) y una gran vacuola en cuyo interior se acumulan diferentes sustancias químicas que la célula necesita.
Hay cuatro grandes tipos de plantas terrestres. Los musgos (briofitas) no tienen tejidos especiales que transporten los nutrientes en la planta y por eso son de pequeño tamaño y viven en ambientes muy húmedos. Los helechos (pteridofitas) dependen del agua para su fecundación y no tienen semillas. Las gimnospermas (coníferas, como los pinos) se fecundan con ayuda del viento. Tienen semilla, pero no está rodeada por ningún tejido que le proprocione alimento durante su desarrollo. Por último, las angiospermas son las plantas con flores. Su semilla se alimenta, mientras se desarrolla, gracias a un tejido especial.
Las primeras plantas aparecieron en el interior de los mares. Para esas primeras plantas resultaba muy fácil conseguir agua y reproducirse en ella, así como sostenerse gracias a que el agua tiene más densidad que el aire y es capaz de soportar el peso de sus órganos, de forma que esas plantas primitivas no necesitaban ni órganos capaces de absorber el agua (raíces), ni estructuras de soporte (tallos), ni sistemas para distribuir el agua y los nutrientes por toda la planta (vasos conductores), ni adaptaciones para soportar la falta de agua (polen, semillas).
Sin embargo, las plantas acuáticas tienen un grave problema que dificulta la vida en el interior del agua, la falta de energía, porque la luz del Sol apenas penetra en el agua. Esto hace que las plantas solo puedan hacer la fotosíntesis cuando se encuentran en la superficie o a muy poca profundidad. Por ese motivo las plantas terrestres se encontraron con una gran ventaja respecto a sus antepasados acuáticos: la gran cantidad de luz disponible. A pesar de ello, tuvieron que resolver los problemas que les planteaban la escasez de agua y la mayor importancia de la gravedad.
Los musgos son las plantas terrestres que conservan las características más primitivas. No tienen órganos (raíz, tallo y hojas) verdaderos, ni tampoco sistema circulatorio que lleve el agua y los minerales a lo largo de la planta, por lo que dependen casi totalmente del agua. Eso hace que sean plantas de pequeño tamaño y que solo se encuentren en ambientes muy húmedos.
Los musgos y los helechos tienen un ciclo de vida con alternancia de generaciones. Esto significa que para completar su desarrollo la planta atraviesa por un proceso de reproducción sexual que da lugar a una planta llamada esporofito y esa planta sufre después un proceso de reproducción asexual mediante el cual se forma otra planta, que recibe el nobmre de gametofito. En los musgos el gametofito es una plantita verde (puede hacer la fotosíntesis) y bien desarrollada que crece directamente sobre el suelo. Cuando se reproduce el esporofito crece directamente encima de ella, formando un filamento terminado en una cápsula. El esporofito depende totalmente del gametofito, que lo alimenta.
Los helechos son plantas adaptadas de forma incompleta al medio terrestre, aunque mejor que los musgos. Tienen una capa superficial de tejido, la epidermis, que los protege de la pérdida de agua, y vasos conductores que distribuyen la savia por toda la planta, lo que permite que alcancen un tamaño mucho mayor que los musgos. De hecho, durante la Era Primaria existieron plantas relacionadas con los helechos actuales que llegaban a tener el tamaño de grandes árboles y que dieron lugar a la mayor parte del carbón que utilizamos en la actualidad. Las plantas tienen raíz, tallo y grandes hojas llamadas frondes que les permiten hacer la fotosíntesis.
En cualquier caso, siguen dependiendo del agua para reproducirse, por lo que solo pueden vivir en zonas húmedas.
La reproducción de los helechos, como la de los musgos, también presenta alternancia de generaciones, pero en este caso la planta bien desarrollada es el esporofito, que resulta de un proceso de reproducción asexual. Los gametofitos son plantas de pequeño tamaño, formadas por una sola hoja con unas pocas raíces que crece pegada al suelo.
Las plantas realmente adaptadas al medio terrestre, capaces de colonizar incluso zonas muy secas, casi desérticas, son las espermafitas o plantas con semilla, gracias a que esta estructura protege al embrión si hay poca agua, permitiendo que su desarrollo no ocurra hasta que se den las condiciones adecuadas.
Dentro de las espermafitas distinguimos dos grandes grupos. Por un lado están las Gimnospermas, que en su mayor parte son arbustos o árboles siempre verdes como los pinos o los cipreses. Tienen raíces, tallos y hojas verdaderas, y flores, aunque no son completas, que producen una gran cantidad de polen, que será dispersado por el viento para que tenga lugar la fecundación. En muchos casos la semilla está protegida por una estructura llamada cono o piña.
Las Angiospermas son las plantas con flores propiamente dichas. Tienen raíz, tallo y hojas y sus flores son completas, con ovario. Los vasos conductores, xilema y floema, son muy eficaces para transportar los nutrientes a lo largo de la planta y su semilla está rodeada por una capa de células llamada endospermo que proporciona nutrientes al embrión, haciendo que su desarrollo sea más fácil. También desarrollan un fruto, que favorece que los animales ayuden a la planta a distribuir sus semillas.
La flor de las angiospermas ha evolucionado a la vez que lo han hecho los insectos, de modo que una se ha adaptado a los otros. Los insectos aprovechan la flor para alimentarse, pero al mismo tiempo transportan el polen de una planta a otra, ayudando a que la planta se reproduzca. La relación entre insectos y plantas es un ejemplo de simbiosis.
Existen dos grandes tipos de angiospermas, que se distinguen entre sí por las características de sus flores y, sobre todo, de sus semillas. Las semillas de las angiospermas tienen hojas especiales llamadas cotiledones que permiten que la planta se alimente hasta que se ha desarrollado lo suficiente como para hacer la fotosíntesis. Las dicotiledóneas tienen dos cotiledones en su semilla, mientras que las monocotiledóneas tienen solo uno. Dentro de este grupo, un tipo de plantas que se ha extendido mucho adaptándose a los ambientes más secos son las gramíneas, entre las que se encuentran los cereales.
Anatomía de las plantas
Las plantas tienen dos sistemas de órganos. Por una parte están las raíces, que crecen generalmente debajo de la tierra y que se ocupan de sujetar la planta al suelo, absorber el agua y los minerales y, en muchos casos, acumular sustancias de reserva que la planta puede llegar a necesitar si las condiciones ambientales son malas.
El conjunto de órganos de las plantas que crece por encima del suelo se llama vástago, e incluye los tallos, las hojas y las yemas, las estructuras especiales que permiten que la planta siga creciendo. Las flores, órganos especializados en la reproducción, se forman a partir de hojas modificadas.
El tallo es el órgano que soporta al resto de las estructuras de la planta. Cuando se observa en detalle se pueden distinguir en él dos tipos de zonas: los nodos o nudos son las zonas del tallo desde donde salen las ramas y las hojas, mientras que los entrenudos son las zonas del tallo sin ramas ni hojas que se encuentran entre dos nudos consecutivos.
En el interior del tallo y del resto de los órganos de la planta se encuentran los vasos conductores, por los que circula la savia. El xilema lleva el agua y los minerales (savia bruta) desde las raices al resto de la planta, mientras que el floema lleva los nutrientes orgánicos (savia elaborada) desde las hojas al resto de la planta.
Las hojas son el principal órgano de nutricion de la planta. Permiten la entrada y la salida de los gases que la planta necesita tanto para la fotosíntesis como para la respiración.
Durante el día la planta realiza la fotosíntesis, absorbiendo dióxido de carbono y expulsando oxígeno, pero también la respiración, absorbiendo oxígeno y expulsando dióxido de carbono. Durante la noche la planta solo respira.
Las hojas también pierden vapor de agua, lo que es un problema para la planta, pero le resulta necesario porque permite el movimiento de la savia.
La entrada y la salida de los gases no se produce a través de toda la hoja, sino solo a través de unos orificios especiales llamados estomas.
La flor es el órgano reproductor de las plantas. Está formada por varios grupos de hojas modificadas y adaptadas a diferentes funciones:
los sépalos forman el cáliz, que protege al resto de la flor.
los pétalos, generalmente coloreados, forman la corola, cuya función es atraer a los insectos polinizadores.
los estambres forman el androceo, la parte de la flor que produce los gametos masculinos.
los carpelos forman el gineceo, que produce y contiene los gametos femeninos.
Muchas flores tienen a la vez los dos sexos (estambres y carpelos), pero también existen flores unisexuales.
La polinización es el proceso que permite la fecundación de las plantas. El polen, que contiene los gametos masculinos, es producido en los estambres de una flor y tiene que llegar hasta el gineceo de otra flor de otra planta de la misma especie. Como la planta no puede desplazarse, el polen debe ser transportado de algún modo de una planta a otra. Lo más común es que sea transportado por el viento (plantas anemógamas) o por insectos (plantas entomógamas). Las flores polinizadas por el viento son poco atractivas, no suelen tener pétalos y producen grandes cantidades de polen de pequeño tamaño. Este polen es el responsable de muchas alergias, como ocurre en el caso de las gramíneas. En cambio, las flores polinizadas por insectos los atraen por medio de colores vivos, de olores intensos o incluso de formas que recuerdan a los propios insectos. Su polen es grande y pegajoso, para que se quede atrapado en las patas de los polinizadores.
Cuando el gameto masculino del grano de polen alcanza al óvulo se produce la fecundación. Como resultado se forma la semilla, una estructura que contiene el embrión de la planta.
La semilla incluye los principales órganos de la planta, en tamaño reducido y una o dos grandes hojas, llamadas cotiledones, que sirven de alimento a la planta cuando empieza su desarrollo.
El proceso mediante el cual la semilla empieza a desarrollarse para dar lugar a una nueva planta se llama germinación. Muchas semillas pueden permanecer sin germinar durante un tiempo muy largo, hasta que se den las condiciones adecuadas para que la planta se desarrolle bien.
El fruto protege a la semilla y facilita su dispersión mediante el viento o con la ayuda de los animales, generalmente porque se lo comen sin digerir la semilla, que está protegida, y al eliminarlo en sus heces la alejan de la planta madre. El fruto se desarrolla a partir de diferentes partes de la flor.
La nutrición en las plantas
Las plantas necesitan conseguir para varios tipos de nutrientes inorgánicos: agua y sales minerales que obtiene del suelo y dióxido de carbono, que toman desde el aire.
El agua y los minerales se consiguen mediante la raíz. Van atravesando sus células hasta que llegan al centro del órgano, incorporándose al xilema. El dióxido de carbono y el oxígeno, por su parte, se consiguen en la hoja, en la que entran a través de unas aberturas llamadas estomas.
El agua y los minerales son transportados por medio de un sistema conductor llamado xilema, que está formado por células muertas y huecas. El agua es arrastrada hacia arriba por la evaporación que tiene lugar en las hojas.
Las células de las hojas utilizan el agua y el dióxido de carbono para producir materia orgánica, que es transportada al resto de la planta por medio del floema. Este sistema conductor está formado por células vivas, y transporta los nutrientes tanto hacia arriba como hacia abajo. El floema y el xilema están conectados entre sí, de forma que las sustancias, especialmente el agua, pueden pasar de uno al otro.
Las plantas eliminan pocos residuos una vez que han utilizado los nutrientes. El dióxido de carbono de la respiración, el oxígeno producido durante la fotosíntesis, y el vapor de agua que es transpirado para permitir que la savia siga subiendo son eliminados a través de los estomas.
Las funciones de relación en las plantas
Las plantas no tienen órganos de los sentidos, ni sistemas que permitan llevar la información de unas partes de la planta a otras, a pesar de lo cual se relacionan con su entorno. Los estímulos más importantes que detectan las plantas son la dirección desde la que les llega la luz y la dirección de la fuerza de la gravedad, y la respuesta más habitual a esos estímulos es el crecimiento en una cierta dirección, relacionada con esos estímulos (tropismos):
Si el crecimiento se produce hacia la dirección desde la que procede el estímulo se dice que el tropismo es positivo.
Si el crecimiento se produce en dirección contraria a la que procede el estímulo el tropismo es negativo.
En ocasiones, las plantas también pueden responder a los estímulos con un movimiento rápido de alguna de sus partes, lo que se conoce como nastia.
La reproducción asexual en las plantas
Muchas plantas son capaces de reproducirse tanto de manera sexual como de manera asexual. Este último mecanismo tiene ventajas cuando la planta se encuentra bien adaptada a su entorno, ya que permite la formación rápida de plantas iguales a la original. También es muy utilizada cuando la planta tiene que pasar por una estación en la que el crecimiento es difícil, como un invierno muy frío o una estación muy seca. En esas condiciones la planta puede reducirse a una estructura de reserva, como un tubérculo o un bulbo y esperar a que las condiciones vuelvan a ser adecuadas para crecer.
Algunos mecanismos de reproducción asexual que se dan en las plantas son los siguientes:
Rizomas: son tallos subterráneos que crecen horizontalmente y que pueden dar lugar a raíces y brotes a partir de sus nudos. Es un mecanismo habitual en plantas de climas fríos, que pierden sus partes aéreas durante el invierno, y que al llegar la primavera rebrotan a partir de los tallos subterráneos que aún están vivos. También son muy empleados en agricultura.
Tubérculos: son también tallos subterráneos modificados y engrosados, que acumulan sustancias de reserva que sirven para que las futuras plantas se desarrollen hasta que puedan realizar la fotosíntesis para automantenerse. El ejemplo típico de tubérculo es la patata, que también es un ejemplo de cómo los tubérculos pueden utilizarse como alimento, gracias a la gran cantidad de sustancias de reserva que acumulan.
Estolones: son tallos rastreros, pero superficiales, que no tienen apenas hojas. Los nudos pueden desarrollar raíces y tallos verticales normales, a partir de los cuales nacen las nuevas plantas. Un ejemplo de propagación mediante estolones son las fresas.
Bulbos: son engrosamientos subterráneos del tallo, rodeados de hojas carnosas que acumulan sustancias de reserva. Dentro del bulbo se forma la estructura de la futura planta, incluyendo las yemas a partir de las cuales se desarrollará. Ejemplos típicos de bulbos son las cebollas y los ajos.
Apomixis: se trata de un mecanismo de reproducción asexual bastante típico entre los cítricos, que se da también en los manzanos, las zarzamoras o los mangos. Consiste en la formación de semillas sin que previamente se haya producido la fecundación. Se aprovecha frecuentemente en agricultura, para mantener las características convenientes de las plantas cultivadas.
Si tienes que recuperar la asignatura de Ciencias de la Naturaleza de 1º de ESO el próximo mes de septiembre, estos son los criterios de evaluación que se aplicarán:
Criterios de Evaluación mínimos para superar la asignatura.
La Tierra y el Universo
·Justificar
razonadamente algunos fenómenos naturales, como la duración de los años, el día
y la noche, los eclipses, las fases de la Luna, las mareas o las estaciones, a
través de la interpretación de los movimientos relativos de la Tierra en el
Sistema Solar.
Los seres vivos
·Distinguir las
características y funciones que hacen que los seres vivientes sean únicos en
relación con el resto de la naturaleza.
·Comprender que
los seres vivos están formados por pequeñas porciones organizadas de materia,
que son la base de su morfología, de su funcionamiento y de su propio origen.
·Comprender que la
célula representa la unidad elemental de la vida.
·Comprender que la
teoría celular explica las numerosas características y funciones que todos los
seres vivos tenemos en común.
·Indicar los
rasgos internos y externos más relevantes que explican la pertenencia de un
animal o una planta a un modelo de organización determinado.
·Conocer las
diferentes formas en que los seres vivos realizan las funciones vitales.
·Reconocer y
describir las características de estructura, organización y función de los
seres vivos a partir de muestras, fotografías, dibujos u otros medios.
·Distinguir los
rasgos más relevantes de un ser vivo que explican su pertenencia a un grupo
taxonómico determinado.
·Diferenciar a los
principales grupos de organización más simple (virus, bacterias, protozoos,
algas, hongos).
·Comprender el
concepto de biodiversidad como algo que, más allá de la simple riqueza
biológica, es un factor de estabilidad de los ecosistemas y del medio ambiente
en general que asegura nuestra propia supervivencia.
·Relacionar
algunas acciones concretas realizadas por los seres humanos con sus
consecuencias ambientales.
·Comprender que la
Tierra actual y sus seres vivos son el resultado de una larga y compleja
historia.
·Reconocer la
importancia del mantenimiento de la biodiversidad en un territorio de tan
especial interés medioambiental como es Aragón.
La atmósfera
y la hidrosfera
·Interpretar
algunos fenómenos meteorológicos sencillos.
·Conocer los
graves problemas actuales de contaminación ambiental y sus repercusiones.
·Desarrollar una
actitud positiva frente a la necesidad de contribuir a su solución.
·Interpretar y
elaborar esquemas sobre el ciclo del agua.
·Valorar su
importancia teniendo en cuenta los problemas que las actividades humanas han
generado en cuanto a la gestión de los recursos de agua dulce y a su
contaminación.
·Desarrollar una
actitud positiva frente a la necesidad de una gestión sostenible del agua,
haciendo hincapié en las actuaciones personales que potencien la reducción en
el consumo y su reutilización.
Te recomendamos que descargues y hagas durante el verano las actividades de recuperación de este cuadernillo. Serán tenidas en cuenta a la hora de evaluarte. Actividades de recuperación
ADVERTENCIA : Si eres de 2º,3º,ó de 4º y tienes la ciencias naturales de 1º de ESO suspendidas, debes presentate al exámen el día uno de septiembre a las 10 de la mañana en el aula de 1º B y 1ºC Recuperación de 2º de ESO 2014
Como a lo largo del curso te lo has pasado divinamente y no has hecho nada; este verano debes trabajar para poder recuperar: Debeís recupera la de 1º.Os incluyo los libros de 1º y 2º para que podaís estudiar así como las actividades que debeís hacer.
Recuperación de 2º de ESO: libro https://www.dropbox.com/s/4zi9ic5969htrux/Adaptaci%C3%B3n%20curricular%202%C2%BA%20ESO%20libro.pdf
Os voy a poner una serie de preguntas y problemas sobre móviles, por si quereís subir nota, o quereís trabajar para aprender. Se pueden descargar directamente
1.- LAS ONDAS: UN VEHÍCULO PARA TRANSFERIR ENERGÍA
2.- QUÉ ES LA LUZ
3.- PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
4.- FENÓMENOS LUMINOSOS
5.- LA LUZ Y LA VISIÓN
6.- EL SONIDO
7.- PROPAGACIÓN DEL SONIDO
8.- CONTAMINACIÓN LUMÍNICA
1.- LAS
ONDAS: UN VEHÍCULO PARA TRANSFERIR ENERGÍA.
El sonido que escuchamos, la luz que nos permite ver los
objetos que nos rodean, las transmisiones de radio o de televisión, la
comunicación mediante teléfono móvil, las microondas de un horno..., todos
estos fenómenos físicos suceden gracias a la propagación de ondas.
¿Qué son las ondas?
La materia que nos rodea está formada por partículas de
pequeño tamaño. En los sólidos, las partículas están más apretadas que en los
líquidos o en los gases, pero en todos los casos el movimiento de una partícula
puede transmitirse a las partículas vecinas. Es decir, si una partícula
comienza a vibrar, puede transmitir esta vibración a la partícula que tiene al
lado y hacer que esta comience a vibrar también.
Una onda es una perturbación que se propaga en el espacio y
que se caracteriza por un transporte de energía, pero no de materia.
Cuando se propaga una onda, las partículas vibran alrededor
de sus posiciones de equilibrio, pero no se mueven con la onda. Por ejemplo,
cuando se produce una onda en un estanque, las partículas del agua no se mueven
lateralmente; simplemente suben y bajan a la vez que transmiten energía a las
partículas vecinas.
Atendiendo a la relación que
existe entre la dirección de propagación de la onda y la del movimiento
vibratorio de las partículas, las ondas se clasifican en longitudinales y
transversales.
Las ondas transversales son
aquellas en que las partículas vibran perpendicularmente a la dirección
de propagación.
Se representan mediante una línea
ondulada formada por una sucesión de crestas y valles. Las microondas y las
ondas de radio pertenecen a este tipo de ondas, al igual que las ondas sísmicas
secundarias (ondas S) y las que se propagan en una cuerda o en la superficie
del agua.
Las ondas longitudinales son aquellas en las que las partículas vibran en la misma dirección que la de propagación
El movimiento de cada punto lleva la misma dirección de
propagación de la onda. Este tipo de ondas se originan por compresiones y
dilataciones en el medio donde se transmiten.El sonido es el ejemplo más característico de las ondas longitudinales.
Otros ejemplos son las ondas sísmicas primarias (ondas P), las primeras que
detectan los sismógrafos durante un terremoto, y las ondas producidas al
comprimir o estirar un muelle
.-Ondas mecánicas y electromagnéticasLas ondas también se pueden clasificar en función del medio
por el que se propagan.Tanto la luz como el sonido son fenómenos ondulatorios, pero
mientras que el sonido necesita un medio material para propagarse (la
propagación la transmiten las partículas del medio, que vibran), la luz puede
propagarse en el vacío, porque en este caso no se necesita que vibren las
partículas del medio.Las ondas mecánicas son las que necesitan un medio material
para su propagación.Son ejemplos de ondas mecánicas las ondas sonoras y las
generadas en la superficie del agua o en cuerdas y muelles.
Cuando un objeto golpea la superficie del agua, se forman
crestas y valles en circunferencias concéntricas que se alejan del centro.Las ondas electromagnéticas son las que no necesitan un
medio material para su propagación, por lo que se pueden propagar en el vacío.Estas ondas pueden atravesar el espacio y llegar hasta la
Tierra desde estrellas como el Sol. Pertenecen a esta clase de ondas: los rayos
X, la radiación ultravioleta, la luz visible, la radiación infrarroja, las
microondas y las ondas de radio y televisión (la radiación que emiten y reciben los teléfonos móviles,
por ejemplo, consiste en ondas de radio).
Las ondas transversales pueden ser mecánicas (las de un
muelle) o electromagnéticas (las de la luz), mientras que las ondas
longitudinales son siempre mecánicas.
-Las magnitudes físicas que permiten diferenciar y
clasificar a las ondas son: la amplitud, la longitud de onda, el período, la
frecuencia y la velocidad de propagación.
Elongación y amplitud
A la distancia que existe en cualquier instante entre la
posición de la partícula y la posición de equilibrio se la llama elongación (y).
Se mide en metros en el SI.
La elongación máxima se llama amplitud (A) de la
onda. Esta es una magnitud importante, pues las ondas con mayor amplitud
transportan, en general, más energía.
Período
El período es el tiempo que tarda la vibración que se
propaga en recorrer un espacio igual a la longitud de onda.
En una onda mecánica coincide con el tiempo que tarda una
partícula en realizar una oscilación completa. En el Sistema Internacional el
período se expresa en segundos y se simboliza por la letra T
Frecuencia
La frecuencia es el número de vibraciones u oscilaciones
completas que se realizan en un segundo.
La frecuencia es, por tanto, la inversa del período: f
= 1/T. así, si una partícula realiza cuatro vibraciones completas en un
segundo, la frecuencia será de 4 Hz y el período será entonces de 1/4 de
segundo.
En el Sistema Internacional, la frecuencia se mide en
hercios (Hz) o en 1/s (s-1). Se representa con la letra f o con la letra
griega ν(nu).
Velocidad
Cuando un movimiento vibratorio se propaga en un medio
homogéneo, lo hace con movimiento uniforme (velocidad constante) en todas
direcciones. Sin embargo, la velocidad de propagación es distinta para cada
medio.
La velocidad de propagación es la relación que existe entre
un espacio recorrido igual a una longitud de onda y el tiempo empleado en
recorrerlo.
Matemáticamente se expresa así:
v = λ /T
También se puede expresar teniendo en cuenta la relación
entre el período y la frecuencia. Sustituyendo la frecuencia (f = 1/T
) en la ecuación de arriba:
v = λ · f
En el Sistema Internacional (SI), la velocidad de una onda
se mide en m/s. Cuando la onda pasa de un medio a otro distinto, la velocidad
con que se propaga se modifica, al igual que la longitud de onda. Pero la
frecuencia se conserva.
He aquí páginas donde podemos encontrar contenidos del tema, de distintos niveles
La luz es una onda de tipo transversal que se puede propagar
en el vacío, donde alcanza una velocidad máxima aproximada de 3 · 108 m/s.
En otros medios diferentes al vacío, la velocidad de la luz
es siempre menor. En el agua es de 225.000 km/s, y en el vidrio, de 200.000
km/s.
Los medios que son atravesados por la luz y se puede ver a
través de ellos se denominan transparentes
(aire, agua, vidrio).
Los medios que dejan pasar solo una parte de la luz que
reciben se denominan translúcidos (papel
cebolla, vidrio esmerilado).
Y los que no dejan pasar la luz son los cuerpos opacos (madera, metal, agua a más de
100 m de profundidad...).
La luz presenta las siguientes características o
propiedades:
-Se propaga en línea recta
-Se propaga con rapidez constante, y esta depende del medio
en que se encuentre.
3.-
PROPAGACIÓN RECTILÍNEA DE LA LUZ
La línea recta de propagación de la luz se denomina rayo
luminoso. Se utilizan líneas rectas para representar las ondas luminosas y
explicar la existencia de sombras,
penumbras y eclipses.
Si colocamos delante de un foco luminoso extenso (luz de una
linterna) un cuerpo opaco, observamos que detrás de él aparecen:
Zonas donde no llega ningún rayo de luz (zona de sombra).
Otras donde llegan solamente algunos rayos de luz (zona de
penumbra).
Otras donde llegan todos los rayos de luz (zona iluminada).
4.-
FENÓMENOS LUMINOSOS
-Propagación de la luz
Los fenómenos más importantes que
experimentan las ondas de luz en su propagación son la reflexión y la
refracción.
-La reflexión de la luz.- La reflexión de la luz es
el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al incidir sobre la
superficie de los cuerpos (salvo en incidencia perpendicular, en que hay un
cambio de sentido, pero no de dirección).
-Leyes de la reflexión
•1.a ley: el rayo incidente, el reflejado y la
normal están en el mismo plano.
•2.a ley: el ángulo de incidencia y el ángulo de
reflexión son iguales.
-La refracción de la luz
La refracción de la luz es el cambio de dirección que
experimenta un rayo luminoso al pasar de un medio a otro (salvo en incidencia
perpendicular, donde no hay cambio en la dirección de propagación, aunque sí
varía la velocidad de la luz al cambiar de medio).
Ahora puedes comprender por qué la luz blanca se descompone
al pasar a través de un prisma. La luz blanca está formada por una serie de
radiaciones elementales de diferente frecuencia que, al pasar por el prisma,
experimentan una variación distinta de velocidad y una desviación diferente al
pasar al vidrio, saliendo separadas.
•El índice de refracción (n) relaciona la
velocidad (v) de la luz en un medio con la velocidad de la luz en el
vacío (c): n = c/v.
•El índice de refracción, n, es siempre
mayor que 1. Si conocemos n para una sustancia, podemos determinar la
velocidad de la luz en su medio:
•v = c /n
•Leyes de la refracción
•1.a ley: el rayo incidente, la normal y el rayo
refractado están en el mismo plano.
•2.a ley (ley de Snell): la relación entre el
valor del ángulo incidente y el ángulo de refracción depende de los índices de
refracción de los dos medios.
•El comportamiento de la luz cuando pasa de un
medio a otro depende de los índices de refracción de ambos medios:
•Cuando el índice de refracción del segundo medio
es mayor que el índice de refracción del primer medio (n2 > n1),
el rayo de luz se acerca a la normal.
•Cuando el índice de refracción del segundo medio
es menor que el índice de refracción del primer medio (n2 <n1),
el rayo de luz se aleja de la normal.
•Los rayos de luz procedentes de los objetos
sumergidos en el agua se desvían al atravesar dos medios de diferente densidad
(agua-aire), originando estos curiosos efectos ópticos. (Recuerda que vemos los
objetos gracias a que reflejan la luz que les llega.)
•Al colocar una moneda en el fondo de un
recipiente opaco lleno de agua, nos parece que la moneda se encuentra más
arriba porque siempre interpretamos que la luz se propaga en línea recta.
-La dispersión de la luz
•El grado con el que una onda se refracta al
cambiar de medio depende de las características propias de la onda. En el caso
de la luz, no se refracta igual la luz azul que la luz roja.
•Así, cuando varias ondas viajan juntas y cambian
de medio, las distintas ondas que la forman pueden separarse, como ocurre
cuando se forma el arco iris. La dispersión de la luz es responsable, por
ejemplo, de que el cielo de día sea de color azul, o también de que al amanecer
y al atardecer adquiera tonos rojizos.
•El fenómeno por el cual la luz blanca se
descompone en luces de distintos colores al atravesar un prisma se denomina dispersión
cromática. La luz blanca está formada por un conjunto de radiaciones. Cada
una de ellas tiene una longitud de onda, denominándose luz monocromática.
La dispersión de la luz se produce porque su velocidad de propagación para un
medio transparente, que no sea el vacío, es diferente para las distintas
longitudes de onda, siendo el índice de refracción del medio tanto mayor cuanto
menor es λ. Habrá, en consecuencia, un índice de refracción para cada color.
-La absorción de la luz
Cuando una onda atraviesa un medio, una parte de la energía
que lleva es absorbida por las partículas presentes en dicho medio. Así, la
onda va atenuándose a medida que se propaga
-Interferencias de la luz
Las interferencias se producen cuando dos o más ondas se encuentran en una misma región del espacio.
En este caso, las ondas pueden anularse (se encuentran en contraposición de
fase; es decir, en estados de vibración complementarios -una cresta se
encuentra con un valle-) o reforzarse (están en fase).
Las interferencias de la luz son responsables, por ejemplo,
de las irisaciones que se observan en ocasiones en algunas burbujas o en
manchas de aceite.
Podemos ver los objetos que nos rodean porque la luz que llega a ellos se refleja y va hasta nuestros ojos. Hay dos tipos de reflexión de la luz: Si la superficie en la que se refleja es perfectamente lisa, todos los rayos salen reflejados en la misma dirección: reflexión especular , esta se produce en los espejos y en el agua totalmente lisa y en calma. Si la superficie presenta rugosidades, los rayos salen reflejados en todas direcciones. Este tipo se denomina reflexión difusa. La reflexión difusa de las superficies de los objetos hace que podamos verlos, apreciando sus formas.
Los espejos
Imágenes en un espejo plano
r = s
L = M
La imagen es derecha en relación al objeto (arriba del objeto es arriba de la imagen); pero si la persona cierra el ojo derecho la imagen cierra el izquierdo A nuestros ojos el objeto parece estar situado al “otro lado del espejo”. Esta imagen “detrás del espejo” se denominaimagen virtual .
El procedimiento que se sigue para dibujar la imagen reflejada en un espejo plano es muy sencillo: se dibuja una recta perpendicular desde cada punto del objeto al espejo y se prolonga exactamente la misma distancia por detrás de este. Uniendo luego todos los puntos, se obtiene la imagen.
Imágenes en espejos curvos
Los espejos curvos pueden ser cóncavos (superficie curva con la parte central más hundida) y convexos (Superficie curva con la parte central saliente).
Si observas los diagramas de arriba, todos los rayos que llegan paralelos a un espejo cóncavo convergen en un mismo punto, que se denomina foco del espejo. Como el espejo cóncavo puede considerarse la sección de una esfera, el foco (F) se localizará en el punto medio entre el centro de curvatura (C) de la esfera y el espejo. Si el espejo es convexo, los rayos se juntarán por detrás del espejo si prolongamos los rayos reflejados, es decir, el foco del espejo convexo se encontrará por detrás del mismo.
Desde la parte superior del objeto, se traza un rayo paralelo al eje (rayo 1), que pasará por el foco al reflejarse en el espejo
Desde la misma parte superior, se traza otro rayo que pase por C (rayo 2). Este rayo es perpendicular al espejo y saldrá reflejado en la misma dirección.
El punto donde se corten los dos rayos (o sus prolongaciones) será la parte superior de la imagen.
Las lentes
Una lente es un sistema óptico cuyo fin es la formación de imágenes usando la propiedad de la refracción.
Las lentes se emplean para muchos fines: gafas, lupas, prismáticos, proyectores, cámaras fotográficas….. Se distinguen dos tipos de lentes: convergentes y divergentes. Lentes divergentes: Son más delgadas por el centro que por los extremos. Los rayos refractados se separan, no se juntan.
Lentes convergentes: Son más gruesas por el centro que por los extremos. Los rayos refractados por estas lentes convergen (se juntan) en un punto que se llama foco .
Imágenes a través de lentes
Desde la parte superior del objeto, se traza un rayo paralelo al eje. Cuando llega a la lente, sufre una refracción y el rayo, o su prolongación, son desviados hacia el foco.
Desde la parte superior del objeto, se traza un rayo que pase por el centro (0) de la lente.
Si la lente es delgada, este rayo no se desvía, es decir, atraviesa la lente en línea recta.
El punto donde se corten los dos rayos, o sus prolongaciones, nos dará la imagen de la parte superior del objeto, así como la situación y el tamaño de la misma.
Como puedes comprobar en las ilustraciones, las lentes convergentes forman imágenes invertidas de los objetos lejanos (A y B), mientras que las lentes divergentes forman imágenes derechas, pero disminuidas (C). Por el contrario (caso D), si un objeto se aproxima a una lente convergente a menor distancia que su foco, la lente actúa como una lupa y ofrece una imagen derecha y aumentada.
La luz y la materia: Los colores de las cosas
Según el comportamiento de los materiales frente a la luz, se clasifican en: Transparentes, opacos y translúcidos. Cuerpos transparentes, son aquellos que dejan pasar la luz y permiten ver los cuerpos a través de ellos. Por ejemplo, agua, aire, vidrio común, algunos plásticos, ciertos líquidos. Cuerpos translúcidos , son aquellos que dejan pasar la luz, pero no permiten ver los cuerpos a través de ellos. Por ejemplo, vidrio empavonado, papel, ciertos plásticos y géneros. Cuerpos opacos , son aquellos que no dejan pasar la luz. Por ejemplo, paredes, metales, maderas. Es bueno considerar que un cuerpo opaco puede llegar a ser translúcido, si lo adelgazamos lo suficiente y también sucede lo contrario. Por ejemplo, la celulosa puede ser opaca o translúcida, dependiendo de su grosor ¿A qué se debe el hecho de que muchos cuerpos presenten colores?
La luz blanca se compone de los diferentes colores del arco iris: Violeta, Azul, Verde, Amarillo ,Naranja y Rojo.
En realidad existen tres coloreas denominados primarios: Rojo, verde y azul, que al mezclarse en diferentes proporciones dan todos los demás. Si se mezclan en proporciones iguales dan el color Blanco.
El color de los objetos se debe a dos causas diferentes, dependiendo de si son opacos o transparentes.
Cuerpos transparentes: Color por transmisión: algunos materiales transparentes absorben toda la gama menos uno, que es el que permite que se transmita y da color al material transparente. Cuerpos opacos: Color por reflexión: La mayor parte de los materiales pueden absorber unos colores y reflejar otros. El color o colores que reflejan es el que percibimos como el color del cuerpo.
Un cuerpo es blanco cuando refleja todos los colores y es negro cuando absorbe todos los colores.
Por esto el color de un cuerpo depende de la luz que lo ilumine. Si un cuerpo blanco se ilumina con luz azul el cuerpo se ve azul.
Los pigmentos.
Los pigmentos son sustancias que absorben ciertos colores de la luz y reflejan otros. Para obtener cualquier color sólo se necesitan tres pigmentos puros: el magenta, el cian y el amarillo . Magenta = rojo + azul, absorbe el verde. Cian = verde + azul, absorbe el rojo. Amarillo = rojo + verde, absorbe el azul.
pigmento negro
pigmento amarillo
pigmento cian
pigmento magenta
pigmentos puros más negro
5.- LA
LUZ Y LA VISIÓN
El
órgano de la vista:
El ojo
humano
Los ojos son una de las partes más expresivas del cuerpo. Y
además son los órganos responsables de uno de los sentidos más desarrollados en
la especie humana: la vista. Se trata de estructuras perfectamente adaptadas
para la captación de imágenes.
El ojo humano es un órgano muy complejo, compuesto por
multitud de partes que tienen funciones diferentes, y dotado de una gran
movilidad. El movimiento del ojo hacia arriba y abajo y hacia los lados es
posible gracias a numerosos músculos adosados al globo ocular.
Rodeando al ojo, en la cara, es posible distinguir algunas
estructuras destinadas a su protección. Párpados, cejas y pestañas son estructuras
protectoras del globo ocular. Las cejas impiden la caída de sudor de la frente.
Los párpados y las pestañas actúan impidiendo la entrada de objetos extraños.
El parpadeo constante reparte por la superficie del globo ocular la secreción
lacrimal, haciendo que el ojo esté constantemente humedecido
-El sentido de la vista
Los ojos, órganos de la visión, constan de unas partes
destinadas a la captación de las imágenes y otras especializadas en el enfoque
de las mismas y en la regulación de la cantidad de luz que entra.
La captación de las imágenes es realizada por los
fotorreceptores, células que se encargan
de captar los estímulos luminosos y transformarlos en impulsos nerviosos. Estas
células se encuentran en una capa interna del ojo, la retina, y son de dos
tipos: conos y bastones. Los conos se encargan de la visión de los colores,
mientras que los bastones permiten diferenciar distintas intensidades
lumínicas: luces y sombras.
Los receptores están conectados por medio de sinapsis con
neuronas que envían información a la corteza cerebral. Los axones de estas
neuronas se agrupan y forman el nervio óptico.
Fotorreceptores: bastones y conos
Los conos y bastones son los fotorreceptores que captan los
estímulos luminosos
Los conos permiten apreciar colores, pero solo si hay
suficiente luz. Los bastones necesitan menos luz, pero no aprecian bien los
colores. Por eso, cuando hay poca luz, nuestra visión no nos permite ver bien
los matices de color.
-Anatomía del ojo
El globo ocular está formado por tres capas: esclerótica,
coroides y retina.
La esclerótica es la capa más externa, dura, que da forma al
ojo. Su parte delantera, la córnea, es transparente para que la pueda atravesar
la luz.
La coroides está formada por tejido conjuntivo. Contiene
vasos sanguíneos que nutren el ojo. Por delante da lugar al iris, que es el que
da el color al ojo. El iris deja una abertura, la pupila, que puede abrirse o
cerrarse en función de la luz que haya.
La retina es la capa en la que se encuentran los
fotorreceptores. Está formada por tejido nervioso. En la parte central existe
una zona, la fóvea, con una gran concentración de conos. Es la región con mayor
agudeza visual. Otra parte singular es el disco óptico, por donde salen los
axones que forman el nervio óptico. En esta zona no hay fotorreceptores, por lo
que no se ve con ella. Por eso se suele denominar punto ciego.
Por detrás de la pupila se encuentra el cristalino, una
lente que se puede deformar para enfocar correctamente las imágenes en la
retina, con independencia de la distancia a la que se encuentren.
El cristalino delimita dos cámaras que se encuentran
rellenas de líquido. La cámara anterior, entre el cristalino y la córnea,
contiene el llamado humor acuoso. La cámara posterior, el humor vítreo. Estos
fluidos contribuyen a mantener la forma del globo ocular.
LOS DEFECTOS DE LA VISTA Y SU CORRECCIÓN
Defectos de la vista.
Se denomina ojo «emétrope» al ojo normal, es decir, aquel que enfoca bien los objetos lejanos y cercanos. Los defectos más habituales de la visión son la miopía, la hipermetropía y el astigmatismo.
Miopía En los ojos con un globo ocular anormalmente grande, el cristalino no puede enfocar bien y la imagen de los objetos lejanos se forma delante de la retina y no en su superficie. En consecuencia, los miopes ven borrosos los objetos lejanos, pero bien los cercanos . Este defecto se corrige utilizando lentes divergentes que trasladan la imagen más atrás, hasta la retina.
Hipermetropía
Un defecto en el tamaño del globo ocular, que es más pequeño de lo normal, hace que la imagen de los objetos cercanos se forme detrás de la retina. El ojo hipermétrope ve mal de cerca, pero bien de lejos. Este defecto se corrige utilizando una lente convergente.
Astigmatismo
Es un defecto muy habitual que se debe a deformaciones en la curvatura de la córnea. La visión no es nítida.
6.- EL
SONIDO
¿Qué es el sonido?
El sonido es el ejemplo más característico de las ondas
longitudinales. Otros ejemplos son las ondas sísmicas primarias (ondas P), las
primeras que detectan los sismógrafos durante un terremoto, y las ondas
producidas al comprimir o estirar un muelle.Las cualidades más importantes del sonido son la intensidad,
el tono y el timbre.
Propiedades del sonido
-Intensidad
Si el volumen de un aparato de música está demasiado bajo,
el oído no percibe los sonidos porque están por debajo de una intensidad
mínima, denominada umbral mínimo de audición.
Si aumentamos el volumen, se llega a la intensidad máxima
que puede captar el oído sin sentir dolor; es el umbral superior de audición o
umbral de dolor.
Ambos umbrales dependen de cada persona y de si los sonidos
son agudos o graves.
La intensidad del sonido es la cualidad del sonido que
permite diferenciar y clasificar los sonidos en fuertes y débiles.
La intensidad indica la energía que transmite la onda. Los
sonidos más intensos transmiten más energía que los sonidos débiles. Por eso el
sonido procedente de una fuerte explosión es capaz de romper los cristales de
las ventanas cercanas.
En el Sistema Internacional (SI), la intensidad de una onda
se expresa en julios/(s · m2) o en vatios/m2.
-Tono y frecuencia
El tono es la cualidad del sonido que nos permite distinguir
los sonidos altos (agudos) de los sonidos bajos (graves).
La frecuencia es la magnitud física asociada al tono. Las
frecuencias más altas corresponden a los tonos más agudos, mientras que las
frecuencias más bajas corresponden a los tonos más graves. El valor de la
frecuencia se expresa en ciclos/segundo (s-1) o hercios (Hz).
En los equipos de
música, el tono de los sonidos se regula mediante el mando de graves y agudos o
ecualizador. Realmente, mediante el ecualizador controlamos la intensidad de
los sonidos graves y agudos. Si subimos la intensidad de los agudos, percibiremos
un sonido más agudo.
Un sonido grave tiene una longitud de onda mayor que uno
agudo.
-El timbre El timbre es la cualidad del sonido que permite distinguir
sonidos de igual intensidad (frecuencia) y tono (amplitud) producidos por dos
fuentes sonoras diferentes.
Esta propiedad nos permite, por ejemplo, reconocer e
identificar las voces de diferentes personas, aunque hablen con la misma
intensidad. Pero también la frecuencia permite diferenciar la voz. En general,
los niños tienen una voz más aguda que los adultos.
El oído es un complejo órgano sensorial que alberga dos
sentidos: la audición y el equilibrio. Los receptores, especializados en la
captación de estímulos mecánicos, no solo permiten detectar los sonidos, sino
analizar la posición del cuerpo.
-El oído y los sonidos
El oído humano está bien desarrollado y nos permite distinguir
tanto las cualidades del sonido (su timbre, su tono y su volumen) como su
dirección; es decir, la posición en el espacio de la fuente emisora.
No todos los sonidos son percibidos por el oído humano,
porque este solo puede detectar frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 20.000
Hz.
Los sonidos con frecuencias mayores que las que detecta el
oído humano se llaman ultrasonidos. Pueden ser captados por algunos animales
(perros, delfines o murciélagos).
De la misma forma, los sonidos extremadamente graves, por
debajo de los 20 Hz, no son captados por el oído humano, pero sí por otros
animales, como las ballenas. Propiedades del sonido
Todos los sonidos se propagan en el aire con la misma
velocidad (340 m/s). Sin embargo, no todos los sonidos se escuchan igual: hay
ciertas cualidades que permiten distinguirlos: la intensidad, el tono y el
timbre.
La intensidad da idea del volumen. Se mide en decibelios (dB). El tono de un
sonido viene determinado por su frecuencia. El timbre de un sonido permite
distinguir su fuente.
-Anatomía del oído
En el oído se distinguen tres partes: oído externo, oído
medio y oído interno.
El oído externo, que incluye el pabellón de la oreja y el canal auditivo externo, está separado del oído medio por una estructura en forma de disco llamada membrana timpánica (tímpano).
El pabellón auricular se une a la cabeza mediante la piel y se compone principalmente de cartílago, y su función es ayudar a reunir las ondas sonoras y a hacerlas pasar por el canal auditivo externo. Éste mide aproximadamente 2,5 cm y termina en la membrana timpánica. La piel del conducto tiene glándulas especializadas que secretan una sustancia cérea amarillenta, el cerumen.
El oído medio se encuentra excavado en el hueso temporal (hueso bilateral de la base del cráneo), en la denominada caja del tímpano.
El oído medio es una cavidad llena de aire que contiene tres huesecillos: martillo,yunque y estribo, los cuales se mantienen en su sitio y se mueven mediante articulaciones, músculos y ligamentos que ayudan a la transmisión del sonido.
En la pared que separa el oído medio del interno hay dos orificios pequeños, la ventana oval y la redonda. La base del estribo se asienta en la ventana oval, por donde se transmite el sonido al oído interno. La ventana redonda proporciona una salida a las vibraciones sonoras.
La trompa de Eustaquio, de aproximadamente 1 mm de ancho y 35 mm de largo conecta el oído medio con la nasofaringe y su función es igualar la presión del oído medio con la de la atmósfera.
Eloído internose encuentra alojado profundamente en el hueso temporal y está formado por una serie de estructuras complejas que se encargan de la audición y el equilibrio del ser humano.
La cóclea y los canales semicirculares constituyen el laberinto óseo. Los tres canales semicirculares (posterior, superior y lateral) intervienen en el equilibrio.
La cóclea es un tubo óseo con forma de caracol. El techo de la cóclea está revestido por la membrana vestibular y el suelo por la membrana basilar, en la cual descansa el órgano de Corti que es el responsable de la audición.
El oído medio comunica con la faringe a través de un
conducto, la trompa de Eustaquio. Esto permite que la presión sea la misma a
ambos lados del tímpano.
Dentro del laberinto óseo se encuentra el laberinto membranoso sumergido en un líquido llamado perilinfa. El laberinto membranoso incluye utrículo, sáculo y canales semicirculares, conducto coclear y órgano de Corti; contiene, además, un líquido llamado endolinfa.
Entre estos dos líquidos se establece un delicado equilibrio; muchos trastornos del oído se deben a alteraciones de éste.
-¿Cómo oímos?
La oreja capta los sonidos y el conducto auditivo externo
los transmite al interior del oído.
El tímpano vibra al recibir los sonidos, suave si el sonido
es débil, y más bruscamente si el sonido es fuerte.
Los huesecillos del oído interno transmiten la vibración al
laberinto, amplificando la señal. El estribo transmite la vibración al interior
del laberinto. El laberinto es un conjunto de canales arrollados en espiral y
rellenos de un líquido, la endolinfa.
En el interior del laberinto están las células sensitivas.
Son los mecanorreceptores del oído llamados células ciliares. El movimiento de
sus cilios transmite un impulso nervioso a las neuronas con las que se
conectan.
Los axones de estas neuronas forman el nervio auditivo. El nervio auditivo
llega al área auditiva de la corteza cerebral.
7.-
PROPAGACIÓN DEL SONIDO
La velocidad del sonido
Para comprobar cómo se propaga el sonido, Robert Boyle, en el siglo XVII, situó un reloj de
timbre en el interior de una campana de donde se había extraído el aire. Al
producirse la vibración en la campaña del
reloj, no se percibía ningún sonido. Pero si dejaba penetrar de nuevo el aire,
el sonido se volvía a escuchar
Las primeras medidas de la velocidad del sonido en el aire
se hicieron en el siglo XVII. Para ello, se efectuaba el disparo de un cañón a
gran distancia y se medía el tiempo que transcurría desde que se observaba el
fogonazo hasta que se escuchaba el sonido del cañonazo. Dividiendo la distancia
recorrida entre el tiempo transcurrido se obtenía una velocidad próxima a 340
m/s.
La velocidad del sonido depende de dos factores
fundamentales: del medio en que se transmite y de la temperatura del medio. En
los sólidos se propaga con más facilidad que en los líquidos, y, en estos,
mejor que en los gases: v. sólidos > v. líquidos > v. gases.
Fenómenos que experimenta el sonido
-Reflexión del sonido: eco y reverberación
La reflexión es el fenómeno que se produce cuando las ondas
sonoras llegan hasta un obstáculo que se opone a su propagación y se reflejan,
cambiando de dirección o de sentido.
De la misma manera que la luz se refleja en un espejo o una
pelota rebota en el suelo, el sonido se comporta igual frente a un obstáculo,
cumpliéndose la siguiente ley:
El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
-El eco
Un curioso fenómeno relacionado con la reflexión del sonido
es el eco. Cuando se grita frente a una montaña, se oye primero el sonido
directo, y después el sonido reflejado en el obstáculo. Esta repetición del
sonido se denomina eco y se debe a la reflexión de las ondas sonoras.
El eco es el fenómeno que se produce cuando las ondas de
sonido rebotan en algún obstáculo y cambian de sentido.
Nuestro oído es capaz de distinguir dos sonidos si llegan
separados por 0,1 s o más. Si producimos un sonido frente a un obstáculo y el
tiempo transcurrido entre la emisión de nuestro sonido y la recepción del
sonido reflejado es mayor o igual a una décima de segundo, nuestro oído
percibirá dos sonidos distintos (eco).
Como la velocidad del sonido en el aire es de 340 m/s (a 15
°C), recorrerá 34 m en una décima de segundo. Por tanto, para que se produzca
el eco el obstáculo debe estar situado, como mínimo, a 17 m del foco emisor. De
forma que el sonido recorrerá 17 m para ir y otros 17 m al volver el sonido
reflejado.
Otras aplicaciones del sonido: El
sónar
-El sónar es un
instrumento utilizado en la navegación marítima. Se basa en las reflexiones de
sonidos de alta frecuencia (ultrasonidos) emitidos por un dispositivo capaz de
detectar los sonidos reflejados y medir el tiempo que tardan en regresar.
Así, midiendo el tiempo que tarda en recibirse el eco y
conociendo la velocidad de propagación del sonido en el agua, es posible
determinar la profundidad de los fondos marinos, detectar bancos de peces o la
presencia de submarinos. Los delfines y otros animales poseen una especie de
biosónar que les ayuda a vivir en un medio en que la visibilidad es limitada,
además de utilizarlo para encontrar comida.
-La reverberació
En el caso de que el tiempo de separación entre el sonido
emitido y el reflejado sea menor de 0,1 s, nuestro oído percibirá un solo
sonido prolongado, fenómeno conocido como reverberación.
Para que se produzca la reverberación, el obstáculo debe
estar a menos de 17 m; en este caso, el sonido inicial y el reflejado se
solapan, y resulta difícil comprender el sonido emitido.
La reverberación se produce, por ejemplo, cuando hablamos en
una sala vacía. Para disminuir la intensidad de los sonidos reflejados y
mejorar la audición de una estancia, se colocan materiales absorbentes de las
ondas sonoras, como cortinas, alfombras o butacas tapizadas, y se recubren las
paredes de corcho.
8.-
CONTAMINACIÓN LUMÍNICA Y ACÚSTICA
LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA
Las sociedades modernas cada vez están más expuestas a este tipo de contaminación invisible. El desarrollo de actividades industriales, el transporte, la construcción o incluso las derivadas de distintos hábitos sociales –actividades lúdicas o recreativas- traen como consecuencia un aumento de la exposición al ruido.
Consideramos ruido todo aquel sonido calificado, por quien lo padece, como algo molesto, indeseable e irritante, que interfiere en nuestra actividad o descanso. Los efectos que produce este tipo de exposición están en función de la intensidad, las frecuencias emitidas y el tiempo de exposición al que nos sometemos.
EFECTOS NOCIVOS EN EL CUERPO HUMANO
Una exposición prolongada a elevados niveles de ruidos produce una pérdida progresiva de la sensibilidad del aparato auditivo. El aumento permanente del umbral de audición hace necesario que éstos se tengan que incrementar para producir sensaciones auditivas equivalentes. Cada persona tiene un límite fisiológico y psicológico diferente de tolerancia al ruido.
Podemos observar también otros efectos físicos y psicológicos tales como aceleración del ritmo cardíaco, aumento de la tensión muscular y presión arterial, irritabilidad, nerviosismo,
agresividad, falta de concentración, dificultades para conciliar el sueño, etc.
SUGERENCIAS PARA MEJORAR NUESTRO NIVEL DE VIDALimitación del tráfico en las ciudades. Uso peatonal del centro urbano.
Correcto mantenimiento del vehículo, en especial del silenciador. Minimizar el uso del claxon en las ciudades. Uso generalizado del transporte público y transporte alternativo como las bicicletas. Generalización del teletrabajo (trabajo a distancia con el uso de nuevas tecnologías) Viviendas con insonorización adecuada (paneles absorbentes acústicos en paredes y techos, ventanas dobles, etc.). Montajes de máquinas -Aire acondicionado, máquinas industriales, etc.- con soportes antivibratorios anclados en el suelo o paredes. Uso de equipos protectores personales de trabajadores expuestos al ruido. Limitación de los espacios lúdicos o recreativos nocturnos.
Contaminación lumínica
Es toda la luz que se emite o escapa por encima de la horizontal de las luminarias en una instalación de alumbrado de exteriores. Produce un halo luminoso o resplandor sobre las poblaciones, al iluminar las partículas de polvo o agua que el aire contiene en suspensión. Cuando hay nubes, la base de éstas se ve iluminada.
Nosotros vamos a ampliar esta definición considerando como contaminación lumínica atoda la luz que escapa fuera de la zona que queremos iluminar, es decir, toda la energía luminosa desaprovechada, pues directa o indirectamente tiene efectos perjudiciales sobre el medio ambiente.
Causas de la contaminación lumínica
El uso de luminarias (farolas, proyectores o focos, etc.) que, debido a un mal diseño luminotécnico o a una colocación inapropiada, dejan escapar buena parte del flujo luminoso fuera del área que se necesita iluminar.
Una excesiva iluminación, produce asimismo importantes e innecesarias pérdidas de luz por reflexión en el suelo y demás objetos sobreiluminados.
Una zona excesivamente iluminada, provoca que en las zonas vecinas se tienda a imitarla, igualando al menos aquel nivel de iluminación, produciéndose una "reacción en cadena" que agrava el problema. Esto se debe a que el ojo humano necesita un cierto tiempo de adaptación entre diferentes niveles de iluminación, de modo que cuando pasamos de una zona con un exceso de luz a otra razonablemente bien iluminada tenemos la falsa impresión de que el alumbrado de esta última es pobre o insuficiente.
La falta de sensibilidad de las personas y sobre todo de las entidades responsables es debida principalmente a una falta de información unida al hecho frecuente de que al vivir durante mucho tiempo con este problema, nos hemos acostumbrado a él y ya no lo percibimos como tal. Todo esto lleva a que, con frecuencia, a la hora de elegir un modelo de luminaria, al carecer de unos criterios propios y racionales, se utilice el recurso fácil de imitar a otras poblaciones con alumbrado contaminante, o a que solo se tengan en cuenta criterios supuestamente estéticos, olvidándose de su principal función que es la de iluminar bien.
Consecuencias de la contaminación lumínica
Derroche energético:
La luz no aprovechada, que con frecuencia supera el 25 % llegando en algunos casos a superar el 50 % (farolas tipo globo), también tenemos que pagarla. Nos obliga a usar lámparas de mayor potencia ya que solo estamos utilizando una parte de la misma, perdiendose el resto innecesariamente. Este exceso de consumo que deben de suministrar las centrales electricas, supone un mayor gasto de combustible y, en consecuencia, una mayor emisión de gases contaminantes a la atmósfera, responsables entre otras cosas del efecto invernadero que está haciendo aumentar la temperatura media de nuestro planeta y de la lluvia ácida que destruye los bosques.
Deslumbramiento:
La luz que incide directamente desde la lámpara en nuestros ojos tiene una intensidad bastante superior a la que nos llega reflejada por el suelo y por los obstáculos que en él se presenten, haciendo que los veamos peor, ya que la abertura de las pupilas se ha cerrado hasta adaptarse a aquella mayor intensidad luminosa.
Este molesto deslumbramiento nos produce fatiga visual , reduce nuestra percepción y ,en consecuencia, aumenta el riesgo de accidentes de tráfico, es decir, reduce la seguridad vial.
También afecta negativamente a la vida nocturna de la fauna, en especial a ciertas aves (un caso muy conocido es el de las crias de pardela que en su primer vuelo se desorientan y se estrellan debido al deslumbramiento de las poblaciones, hiriendose y muriendo en muchas ocasiones).
Intromisión en la vida privada de las personas:
Al iluminar fachadas y ventanas con la luz no dirigida al suelo se producen bastantes moléstias y se facilita la indiscrección de los viandantes.
Dificulta y llega a impedir la visión del cielo estrellado: Esta es una consecuencia realmente lamentable para todos y muy especialmente para el astrónomo, ya que ese maravilloso espectáculo, fuente inagotable de conocimientos y de belleza, que indudablemente es la visión del resto del Universo del que formamos parte, se ha degradado de tal manera a causa de dicha contaminación, que hasta hemos ido perdiendo la costumbre de mirar al cielo por las noches, pués ha dejado de llamarnos la atención.
Las plantas constituyen uno de los reinos en los que se clasifican los seres vivos. Las características que las distinguen del resto de los organismos son las siguientes:
Hay cuatro grandes tipos de plantas terrestres. Los musgos (briofitas) no tienen tejidos especiales que transporten los nutrientes en la planta y por eso son de pequeño tamaño y viven en ambientes muy húmedos. Los helechos (pteridofitas) dependen del agua para su fecundación y no tienen semillas. Las gimnospermas (coníferas, como los pinos) se fecundan con ayuda del viento. Tienen semilla, pero no está rodeada por ningún tejido que le proprocione alimento durante su desarrollo. Por último, las angiospermas son las plantas con flores. Su semilla se alimenta, mientras se desarrolla, gracias a un tejido especial.
Los musgos son las plantas terrestres que conservan las características más primitivas. No tienen órganos (raíz, tallo y hojas) verdaderos, ni tampoco sistema circulatorio que lleve el agua y los minerales a lo largo de la planta, por lo que dependen casi totalmente del agua. Eso hace que sean plantas de pequeño tamaño y que solo se encuentren en ambientes muy húmedos.
Los helechos son plantas adaptadas de forma incompleta al medio terrestre, aunque mejor que los musgos. Tienen una capa superficial de tejido, la epidermis, que los protege de la pérdida de agua, y vasos conductores que distribuyen la savia por toda la planta, lo que permite que alcancen un tamaño mucho mayor que los musgos. De hecho, durante la Era Primaria existieron plantas relacionadas con los helechos actuales que llegaban a tener el tamaño de grandes árboles y que dieron lugar a la mayor parte del carbón que utilizamos en la actualidad. Las plantas tienen raíz, tallo y grandes hojas llamadas frondes que les permiten hacer la fotosíntesis. 
Dentro de las espermafitas distinguimos dos grandes grupos. Por un lado están las Gimnospermas, que en su mayor parte son arbustos o árboles siempre verdes como los pinos o los cipreses. Tienen raíces, tallos y hojas verdaderas, y flores, aunque no son completas, que producen una gran cantidad de polen, que será dispersado por el viento para que tenga lugar la fecundación. En muchos casos la semilla está protegida por una estructura llamada cono o piña.
La flor de las angiospermas ha evolucionado a la vez que lo han hecho los insectos, de modo que una se ha adaptado a los otros. Los insectos aprovechan la flor para alimentarse, pero al mismo tiempo transportan el polen de una planta a otra, ayudando a que la planta se reproduzca. La relación entre insectos y plantas es un ejemplo de simbiosis.
El conjunto de órganos de las plantas que crece por encima del suelo se llama vástago, e incluye los tallos, las hojas y las yemas, las estructuras especiales que permiten que la planta siga creciendo. Las flores, órganos especializados en la reproducción, se forman a partir de hojas modificadas.
Las hojas son el principal órgano de nutricion de la planta. Permiten la entrada y la salida de los gases que la planta necesita tanto para la fotosíntesis como para la respiración.
Cuando el gameto masculino del grano de polen alcanza al óvulo se produce la fecundación. Como resultado se forma la semilla, una estructura que contiene el embrión de la planta.
Lentes divergentes: Son más delgadas por el centro que por los extremos. Los rayos refractados se separan, no se juntan.
