View
0
Download
0
Embed Size (px)
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
TRANSMISIÓ D’ENERGIA SENSE TRANSPORT NET DE MATÈRIA, MIJANÇANT LA PROPAGACIÓ
D’ALGUNA FORMA DE PERTORBACIÓ: ONA
Fenòmens ondulatoris
Reflexió
Refracció
Difracció
Interferències
Polarització
Absoció
Efecte Doppler
Produeixen
Amplitud A
Longitud d’ona l
Periode T
Freqüència n
ONES
Pertorbació Es propaga Energia
M.H.S.
ONES
HARMÒNIQUES
Velocitat
Intensitat
S’originen en una Transporten
que
Amb una Per exemple
llavors
amb
Es caracteritzen per
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
PERTORBACIÓ INICIAL
Es transmet des d’un
punt inicial sense
desplaçament net de
matèria
TRANSMISIÓ D’ENERGIA
A través d’un medi
RETARD
Temps transcorregut des de
l’instant en què es produeix la
pertorbació inicial i l’instant en
què va assolint els punts més
allunyats
ELEMENTS COMUNS
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Segons el medi pel que es propaguen
Ones mecàniques
necessiten un medi material (aigua, aire, corda, molla...) per tal de poder-se propagar. Les
partícules que constitueixen el medi són les que experimenten la pertorbació.
Ones electromagnètiques
Es poden propagar a través del buit. Són conseqüència de
dos camps oscil·latoris sobreposats, l'elèctric i el magnètic.
En són exemples la llum visible, raig x, raig ultravioleta,...
TIPUS D’ONES
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Segons la direcció de propagació de l'ona en relació amb el moviment de les partícules del medi
Ones transversals
La direcció de propagació de l'ona és perpendicular a la direcció d'oscil·lació de les partícules del medi.
Ones longitudinals
La direcció de propagació de l'ona és paral·lela a la direcció de propagació de la pertorbació.
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Ones superficials
Es caracteritzen per què les partícules oscil·len tant paral·lelament com perpendicularment a la direcció de
propagació de l'ona. L'exemple és la propagació d'ones damunt la superfície de l'aigua degut a una pertorbació
inicial.
A = En aigües profundes.
B = En aigües superficials. El
moviment el·líptic d’una
partícula superficial se torna
suau amb la baixa intensitat.
1 = Progressió de l’ona
2 = Cresta
3 = Vall
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Segons les dimensions de propagació de les ones
Ones unidimensionals
Les ones es propaguen en una sola dimensió. Exemple: Ones que es produeixen en una corda tibant
Ones bidimensionals
Les ones es propaguen en dues dimensions. També s'anomenen ones
circulars. Exemple: les ones superficials de l'aigua.
Ones tridimensionals
Les ones es propaguen en tres dimensions. També s'anomenen
ones esfèriques. Exemple: les ones sonores.
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Velocitat de les ones mecàniques
Distància recorreguda per l’ona dividida pel temps de propagació.
Depèn de les propietats del medi, no del focus emissor.
Transversals
Longitudinals
En sòlids:
sòliddeldensitatd
Pa m
N volumdetelasticitaoYoungdemòdulE
d
E v 2s
lstransversaalslongitudin vv
En líquids:
líquiddeldensitatd
Pa m
N líquiddelilitatcompressibdemòdulQ
d
Q v 2l
gls vvv
gasdeldensitatd
molarmassaM
absolutaatemperaturT
gasosdelsuniversalttanconsR
gasdelpressióP
adiabàticcoeficient
M
RT
d
P vgEn gasos:
T vEn una corda:
)linealdensitat(longituddeunitatpermassa
cordaladetensióT
Superficials
Depenen de la naturalesa del líquid i de la profunditat.
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Segons les característiques de la pertorbació que es transmet.
Ones harmòniques
Tipus d'ones periòdiques que tenen per origen una pertorbació
produïda en un medi elàstic per un moviment harmònic simple.
Polsos o trens d'ones localitzats.
La pertorbació del medi dura molt poc temps, sense tenir la
possibilitat de repetir-se masses vegades: polsos.
Ones periòdiques
La pertorbació inicial es va repetint cíclicament, de forma que
tots els punts del medi material per on es propaga repeteixen
indefinidament el moviment associat a la pertorbació.
Mª Isabel Arizcun Arizcun
http://www.xtec.net/~sescura/m.h.htm
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Característiques d' una ona harmònica
és el valor màxim de l'elongació. (m)
és la distància mínima entre dos punts
consecutius que es troben en el mateix
estat de vibració. (m)
distància que recorre l'ona en una unitat de temps.
fv l l
l
T v
Tt
s si
t
s v
* Amplitud de l’ona, A:
* Longitud d’ona, :
* Període, T:
temps que empra un punt qualsevol a
completar una oscil·lació complerta (cicle).
O temps necessari per tal de que una ona
avanci una distància igual a la seva
longitud d'ona. (s)
* Freqüència, f:
nombre d’oscil·lacions d’un punt del medi en cada segon. (s-1= hertz (Hz)).
* Velocitat de propagació v:
Mª Isabel Arizcun Arizcun
http://www.xtec.net/~sescura/glossari.htm
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
diem que dos punts estan en fase, que oscil·len en fase, o que vibren en fase, quan estan en el mateix estat de vibració (mateixa elongació, velocitat i acceleració).
* Punts que estan en fase:
A, C i E estan en fase donat que estan en
les mateixes condicions de vibració. Així com
B i D
* Punts que estan en oposició de fase:
diem que dos punts estan en oposició de fase quan el moviment d'un dels punts està endarrerit o
avançat respecte de l'altre en mig període , o el que és el mateix , els seus estats de vibració són
contraris.
A i B estan en oposició de fase, doncs tot i estar tots dos en equilibri, A tendirà a pujar i B tendirà
a baixar.
Distància entre aquests dos punts en oposició de fase és un múltiple senar de la meitat de la
longitud d'ona: d = (2k -1) /2
Distància entre dos punts en fase és un múltiple
de la longitud d'ona. D = k ; k enter
Mª Isabel Arizcun Arizcun
Física 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI
Funció d’ona d'una ona harmònica
El punt O fa un M.H.S.
oo t
T
2 sinAytsinAy
v
x 't temps que tarda l’ona en arribar a P
Elongació de P en t = elongació de O en t – t’
l
l
o oooo
2
vT x
T
t 2sinA
vT
x2 t
T
2 sinA
v
x t
T
2 sinAx,ty0,
v
x tyx,ty
Si per to = 0 es pren y = 0 0o x,ty
l
x
T
t 2sinA Equació del M.O.H.S. o funció d’ona
okxtsinA)x,t(y
angularfreqüència T
2
ones'dnombrek 2
l
