2n Batxillerat: Moviment ondulatori: ones.

  • Published on
    13-Jul-2015

  • View
    971

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

  • MOVIMENT ONDULATORI:ONES

  • MOVIMENT ONDULATORIs una forma de transmissi denergia, sense transport net de matria, mitjanant la propagaci dalguna forma de pertorbaci.Aquesta pertorbaci sanomena ONA.

  • ELEMENTS COMUNS DE TOT TIPUS DONAPERTORBACI INICIAL des del focus emissor, que es transmet duns punts a uns altres sense desplaament net de matria.TRANSMISSI DENERGIA a travs dun medi.Un cert RETARD entre linstant en qu es produeix la pertorbaci inicial i linstant en qu assoleix succecivament els punts ms allunyats.

  • CLASSIFICACI DONESHi ha diverses classificacions tenint en compte les diferents caracterstiques que les defineixen:

  • SEGONS SI NECESSITEN UN MEDI MATERIAL PER PROPAGAR-SE O NOONES MECNIQUES: Necessiten un medi material per propagar-se.Exemple: SO.ONES ELECTROMAGNTIQUES: No necessiten un medi material per propagar-se. Exemple: la LLUM.

  • SEGONS LA DIMENSI EN QU ES PROPAGUEN A LESPAIUNIDIMENSIONALS: es propaguen a 1dimensi.

    BIDIMENSIONALS: es propaguen a 2 dimensions.

    TRIDIMENSIONALS: es propaguen a 3 dimensions.

  • SEGONS LA POSICI RELATIVA ENTRE LES VELOCITATS DE PROPAGACI I DE VIBRACIONES TRANSVERSALS: vpropa vvibraExemple: Corda vibrant. La llum.ONES LONGITUDINALS: vprop vvibra Exemple: Una molla. El so.CLICK

  • VELOCITAT DE PROPAGACI DE LES ONES MECNIQUES

    ONES TRANSVERSALS: Noms es propaguen en slids.Velocitat de propagaci de les ones transversals en una corda.

  • ONES LONGITUDINALSEs poden transportar en tots els estats dagregaci de la matria.SLID:

    LQUID:

    GASS:

  • La velocitat de propagaci dones longitudinals varia segons lestat dagregaci on es produeixi de la segent manera:vs>vl>vg

  • APLICACI:Estados de les capes interiors de la Terra:

  • ONES HARMNIQUESSn les que tenen el seu origen en les pertorbacions peridiques produdes per un medi elstic per un moviment harmnic simple.

    Sexpressen mitjanant una equaci dona.

  • CARACTERSTIQUES ONES HARMNIQUESAMPLITUD (A): mxima elongaci.Unitat: mLONGITUD DONA (): distncia mnima entre dos punts consecutius que es troben en el mateix estat de vibraci.Unitat: m

  • PERODE (T): el temps que empra una ona en avanar una longitud dona.Unitat: sFREQNCIA (f): el nombre dones que passen per un punt del medi per unitat de temps.Unitat: Hz = s-1

  • VELOCITAT DE PROPAGACI (v): velocitat a la que es transmet lona.Unitat: m/s

    v = / T = f

    NOMBRE DONES (k): s el nombre de vegades que vibra una ona en una unitat de distncia. Unitat: m-1k = 2 / k = 2f /f =/v

  • SOLUCI DE LEQUACI DONALequaci dones s una equaci diferencial de segon grau amb respecte al temps i a lespai.La soluci s una funci sinusodal o cosenodal amb doble periodicitat amb respecte el temps i lespai.

  • Posibles variacions de la soluci de lequaci dones en funci de les diferents magnituds que descriuen lona.

  • EQUACI DONA AMB DESFASE

  • PERIODICITAT ESPACIAL PERIODICITAT TEMPORAL DUNA ONA HARMNICA

  • El seu estudi s molt important ja que qualsevol moviment oscillatori peridic no harmnic, es pot considerar, segons el TEOREMA DE FOURIER, com el resultat de la superposici de diversos moviments oscillatoris harmnics.

  • Exemple dones de so ems per diferents instruments musicals.

    Lona del so resultant es pot expressar com a suma de diverses ones harmniques.

  • ENERGIA DUNA ONA HARMNICAQuan una ona harmnica sest propagant en una direcci i es troba amb una partcula del medi, la produeix una pertorbaci que la fa moures amb un moviment harmnic.Lona transporta energia i la comunica a les partcules del medi on es propaga.

  • EXEMPLES:RADIACIONS SOLARS:

    ONES DEL MAR:

    ONES SSMIQUES:

    BOMBES:

  • ENERGIA MECNICAEn aquest moviment, la partcula poseeix:- ENERGIA CINTICA: perqu est en moviment.- ENERGIA POTENCIAL ELSTICA: per lacci duna fora conservativa.ELS VALORS DE LENERGIA SERAN:

  • Lenergia i la potncia transportada depenen de lAMPLITUD i la FREQNCIA:

  • INTENSITAT DE LES ONESVOCABULARI PREVI:- FRONT DONES: lloc geomtric dels punts de lespai que es troban en el mateix estat de vibraci, s a dir, es troben en concordana de fase.

  • RAIG: fletxa que indica la propagaci de lona (sempre perpendicular al front).MEDI HOMOGENI: s el que t les mateixes propietats i el mateix comportament en tots els seus punts.SI:NO:

  • MEDI ISTROP: les seves caracterstiques fsiques NO depenen de la direcci.MEDI ANISTROP: les seves caracterstiques fsiques S depenen de la direcci.

  • INTENSITAT DUNA ONA: s lenergia que travessa per unitat de temps una superfcie unitat perpendicular a la direcci de propagaci de lona.

  • ATENUACI DONESO disminuci natural de lenergia s el procs mitjanant el qual, segons lona es va propagant, ha darribar a un nombre major de partcules a les que ha de repartir la seva energia, aix les partcules allunyades del focus vibren menys.

  • ABSORCI DONESLes partcules del medi pel qu es propaguen les ones absorbeixen part de lenergia per fregament i altres causes.Aquesta absorci depn de la naturalesa del medi en el que es propaga lona.I = I0 e-R

  • ONES SONORESEl SO s una vibraci o pertorbaci mecnica dalgun cos que es propaga en forma dones a travs de qualsevol medi material elstic.EXEMPLES: les generades per les cordes vocals, instruments de msica

  • Lorella humana normal t un mbit de percepci entre els 20 Hz i els 20000 Hz.

    f ones infrasonores < 20 Hz

    f ones ultrasonores > 20000 Hz

  • QUALITATS DEL SOTO: Depn de la freqncia del so, per tant, de les compressions i enrariments per segon.

  • TIMBRE: Depn dels diversos harmnics que constitueixen un so.- La majoria de sons no sn purs sino que estan constituts per superposicions de diversos sons anomenats harmnics.

  • INTENSITAT OBJECTIVA:

  • Els intervals dintensitats sonores que pot percebre lorella humana van des de:

    LLINDAR DAUDICI: 1,010-12 W/m2 o intensitat mnima audible.

    LLINDAR DEL DOLOR: 1 W/m2 que produeix una sensaci dolorosa en la majoria de les persones.

  • INTENSITAT SUBJECTIVALorella humana percep el nivell dintensitat sonora en una escala logartmica.Aix significa que, encara que la intensitat objectiva augmenti molt, lorella no percibir el so tant fort.s una adaptaci de supervivena.

  • CONTAMINACI ACSTICAEs denomina aix a la producci de sons i sorolls excessius o massa intensos.Amb ledat es perd la capacitat de percebre sons de ms alta freqncia.Lexposici continuada a sons i sorolls intensos provoca alteracions fisiolgiques a lorganisme tals com irritabilitat, imsommi, depressions, etc.

  • ULTRASONSAquests tenen importants aplicacions tecnolgiques com ara:SONAR:

    ECOGRAFIA:

  • APLICACIONS INDUSTRIALSNETEJA ULTRASNICA:

    SOLDADURA TERMOPLSTICS:

  • APLICACIONS TERAPUTIQUESTERAPIA ULTRASNICA:

    SOLDADURA SSIA:

  • Rosa M Rodrguez Garca-Caro

    Professora de fsica i qumica

    IES ALCDIA

    ALCDIA (MALLORCA)