¡Creado por un profesor de ciencias! Un recurso digital interactivo en Scratch que aclara por fin las ondas longitudinales y transversales
Soy Ken Kuwako, tu entrenador científico. Para mí, cada día es un nuevo experimento.
Estamos rodeados de ondas: el sonido, la luz, los terremotos e incluso las señales de nuestros teléfonos móviles. Sin embargo, es muy común que muchos estudiantes sientan que la física se vuelve complicada cuando pasamos de estudiar la mecánica a las ondas.
Esto sucede porque debemos cambiar totalmente nuestra perspectiva: dejamos de pensar en objetos que se desplazan de un lugar a otro para enfocarnos en cómo solo la vibración (la energía) es la que se transmite, un fenómeno que no siempre es fácil de visualizar.
Hoy quiero presentarles algunos materiales digitales que he diseñado, junto con exhibiciones del Museo Nacional de Naturaleza y Ciencia de Japón, para ayudarlos a imaginar este mundo de las ondas de forma intuitiva. Primero, observemos el movimiento dinámico de una onda real.
Entendiendo las ondas transversales con el baile de las abejas
Para ayudar a visualizar este movimiento, utilizo Scratch para desarrollar herramientas educativas que permitan entender las propiedades de las ondas de manera visual. Actualmente tengo publicados unos 40 proyectos que pueden probar de forma gratuita en este sitio web. Hoy les mostraré uno protagonizado por abejas, ideal para introducir el tema.
Primero, echemos un vistazo a este material sobre ondas transversales.
El viaje de la onda transversal con abejas
Lo especial de esta herramienta es que tiene un botón para ver el movimiento en cámara lenta. Mientras la onda avanza hacia la derecha, se puede notar claramente que cada abeja individual solo se mueve de arriba hacia abajo. A través del baile de las abejas, se comprende que la materia permanece en su lugar y solo la vibración se transmite al vecino.
¡Adiós a la confusión de las ondas longitudinales!
Ahora hablemos de las ondas longitudinales (u ondas de presión), que suelen causar mucha confusión. El sonido es un ejemplo de este tipo de onda. El problema surge porque, al dibujarlas, solemos representarlas como si fueran ondas transversales, y ahí es donde muchos alumnos se pierden.
Ondas longitudinales según la dirección de las abejas
En este modelo, representamos el movimiento según hacia dónde miran las abejas (derecha o izquierda). Al desplazarse ligeramente en la dirección a la que miran, se puede ver de un vistazo dónde están las zonas de compresión (donde hay muchas abejas juntas) y las zonas de rarefacción (donde están más dispersas).
Diferenciando gráficas: ¿Foto o Vídeo?
El mayor desafío al estudiar ondas es interpretar las gráficas. Es fundamental entender la diferencia entre la forma de la onda en un instante preciso (gráfica y-x) y el registro de la vibración en un punto específico a lo largo del tiempo (gráfica y-t).
Dominando las dos gráficas a la vez
Para profundizar aún más, estoy preparando nuevas herramientas.
Dibujando la onda trazo a trazo
Actualmente, estoy planeando crear un simulador aún más lento donde, al pulsar un botón, solo aparezca una onda a la vez. Mi objetivo es que, al operarlo con sus propias manos, puedan comprender perfectamente la relación entre la velocidad de la onda, el movimiento del medio (las abejas) y la longitud de onda.
Contacto y colaboraciones
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・Mi libro basado en estas notas científicas ya está disponible. Más detalles aquí. ・Conoce más sobre el autor, Ken Kuwako, aquí. ・Para solicitudes de conferencias, talleres, redacción o consultoría televisiva, haz clic aquí. ・¡Sigue las actualizaciones en tiempo real en X (Twitter)!
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