MOVIMENT ONDULATORI Fأ­sica 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI Fأ­sica 2n batxillerat Segons les caracterأ­stiques

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of MOVIMENT ONDULATORI Fأ­sica 2n batxillerat MOVIMENT ONDULATORI Fأ­sica 2n batxillerat Segons les...

  • 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