2n Batxillerat: Moviment ondulatori: ones.
- 2. MOVIMENT ONDULATORI És una forma de transmissió d’energia, sense transport net de matèria, mitjançant la propagació d’alguna forma de pertorbació. Aquesta pertorbació s’anomena ONA .
- 3. ELEMENTS COMUNS DE TOT TIPUS D’ONA PERTORBACIÓ INICIAL des del focus emissor, que es transmet d’uns punts a uns altres sense desplaçament net de matèria. TRANSMISSIÓ D’ENERGIA a través d’un medi. Un cert RETARD entre l’instant en què es produeix la pertorbació inicial i l’instant en què assoleix succecivament els punts més allunyats.
- 4. CLASSIFICACIÓ D’ONES Hi ha diverses classificacions tenint en compte les diferents característiques que les defineixen:
- 5. SEGONS SI NECESSITEN UN MEDI MATERIAL PER PROPAGAR-SE O NO ONES MECÀNIQUES: Necessiten un medi material per propagar-se. Exemple: SO. ONES ELECTROMAGNÈTIQUES: No necessiten un medi material per propagar-se. Exemple: la LLUM.
- 6. SEGONS LA DIMENSIÓ EN QUÈ ES PROPAGUEN A L’ESPAI UNIDIMENSIONALS: es propaguen a 1dimensió. BIDIMENSIONALS: es propaguen a 2 dimensions. TRIDIMENSIONALS: es propaguen a 3 dimensions.
- 7. SEGONS LA POSICIÓ RELATIVA ENTRE LES VELOCITATS DE PROPAGACIÓ I DE VIBRACIÓ ONES TRANSVERSALS: vpropa ﬩ vvibra Exemple: Corda vibrant. La llum. ONES LONGITUDINALS: vprop ‖ vvibra Exemple: Una molla. El so. CLICK
- 8. VELOCITAT DE PROPAGACIÓ DE LES ONES MECÀNIQUES ONES TRANSVERSALS: Només es propaguen en sòlids. Velocitat de propagació de les ones transversals en una corda.
- 9. ONES LONGITUDINALS Es poden transportar en tots els estats d’agregació de la matèria. SÒLID: LÍQUID: GASÓS:
- 10. La velocitat de propagació d’ones longitudinals varia segons l’estat d’agregació on es produeixi de la següent manera: vs > vl > vg
- 12. APLICACIÓ: Estados de les capes interiors de la Terra:
- 13. ONES HARMÒNIQUES Són les que tenen el seu origen en les pertorbacions periòdiques produïdes per un medi elàstic per un moviment harmònic simple. S’expressen mitjançant una equació d’ona.
- 14. CARACTERÍSTIQUES ONES HARMÒNIQUES AMPLITUD (A): màxima elongació. Unitat: m LONGITUD D’ONA (λ): distància mínima entre dos punts consecutius que es troben en el mateix estat de vibració. Unitat: m
- 15. PERÍODE (T): el temps que empra una ona en avançar una longitud d’ona. Unitat: s FREQÜÈNCIA (f): el nombre d’ones que passen per un punt del medi per unitat de temps. Unitat: Hz = s -1
- 17. VELOCITAT DE PROPAGACIÓ (v): velocitat a la que es transmet l’ona. Unitat: m/s v = λ / T = λ f NOMBRE D’ONES (k): És el nombre de vegades que vibra una ona en una unitat de distància. Unitat: m -1 k = 2π /λ k = 2π f / λ f = ω / v
- 18. SOLUCIÓ DE L’EQUACIÓ D’ONA L’equació d’ones és una equació diferencial de segon grau amb respecte al temps i a l’espai. La solució és una funció sinusoïdal o cosenoïdal amb doble periodicitat amb respecte el temps i l’espai.
- 19. Posibles variacions de la solució de l’equació d’ones en funció de les diferents magnituds que descriuen l’ona.
- 22. El seu estudi és molt important ja que qualsevol moviment oscil·latori periòdic no harmònic, es pot considerar, segons el TEOREMA DE FOURIER, com el resultat de la superposició de diversos moviments oscil·latoris harmònics.
- 23. Exemple d’ones de so emès per diferents instruments musicals. L’ona del so resultant es pot expressar com a suma de diverses ones harmòniques.
- 24. ENERGIA D’UNA ONA HARMÒNICA Quan una ona harmònica s’està propagant en una direcció i es troba amb una partícula del medi, la produeix una pertorbació que la fa moure’s amb un moviment harmònic. L’ona transporta energia i la comunica a les partícules del medi on es propaga.
- 25. EXEMPLES: RADIACIONS SOLARS: ONES DEL MAR: ONES SÍSMIQUES: BOMBES:
- 26. ENERGIA MECÀNICA En aquest moviment, la partícula poseeix: - ENERGIA CINÈTICA: perquè està en moviment. - ENERGIA POTENCIAL ELÀSTICA: per l’acció d’una força conservativa. ELS VALORS DE L’ENERGIA SERAN:
- 27. L’energia i la potència transportada depenen de l’AMPLITUD i la FREQÜÈNCIA:
- 28. INTENSITAT DE LES ONES VOCABULARI PREVI: - FRONT D’ONES: lloc geomètric dels punts de l’espai que es troban en el mateix estat de vibració, és a dir, es troben en concordança de fase.
- 29. - RAIG: fletxa que indica la propagació de l’ona (sempre perpendicular al front). MEDI HOMOGENI: és el que té les mateixes propietats i el mateix comportament en tots els seus punts. SI: NO:
- 30. - - MEDI ISÒTROP: les seves característiques físiques NO depenen de la direcció. MEDI ANISÒTROP: les seves característiques físiques SÍ depenen de la direcció.
- 31. INTENSITAT D’UNA ONA: és l’energia que travessa per unitat de temps una superfície unitat perpendicular a la direcció de propagació de l’ona.
- 32. ATENUACIÓ D’ONES O disminució natural de l’energia és el procés mitjançant el qual, segons l’ona es va propagant, ha d’arribar a un nombre major de partícules a les que ha de repartir la seva energia, així les partícules allunyades del focus vibren menys.
- 33. ABSORCIÓ D’ONES Les partícules del medi pel què es propaguen les ones absorbeixen part de l’energia per fregament i altres causes. Aquesta absorció depèn de la naturalesa del medi en el que es propaga l’ona. I = I 0 e -βR
- 34. ONES SONORES El SO és una vibració o pertorbació mecànica d’algun cos que es propaga en forma d’ones a través de qualsevol medi material elàstic. EXEMPLES: les generades per les cordes vocals, instruments de música…
- 35. L’orella humana normal té un àmbit de percepció entre els 20 Hz i els 20000 Hz . f ones infrasonores < 20 Hz f ones ultrasonores > 20000 Hz
- 36. QUALITATS DEL SO TO: Depèn de la freqüència del so, per tant, de les compressions i enrariments per segon.
- 37. TIMBRE: Depèn dels diversos harmònics que constitueixen un so. - La majoria de sons no són purs sino que estan constituïts per superposicions de diversos sons anomenats harmònics.
- 40. Els intervals d’intensitats sonores que pot percebre l’orella humana van des de: LLINDAR D’AUDICIÓ: 1,0·10-12 W/m2 o intensitat mínima audible. LLINDAR DEL DOLOR: 1 W/m2 que produeix una sensació dolorosa en la majoria de les persones.
- 41. INTENSITAT SUBJECTIVA L’orella humana percep el nivell d’intensitat sonora en una escala logarítmica. Això significa que, encara que la intensitat objectiva augmenti molt, l’orella no percibirà el so tant fort. És una adaptació de supervivença.
- 42. CONTAMINACIÓ ACÚSTICA Es denomina així a la producció de sons i sorolls excessius o massa intensos. Amb l’edat es perd la capacitat de percebre sons de més alta freqüència. L’exposició continuada a sons i sorolls intensos provoca alteracions fisiològiques a l’organisme tals com irritabilitat, imsommi, depressions, etc.
- 45. ULTRASONS Aquests tenen importants aplicacions tecnològiques com ara: SONAR: ECOGRAFIA:
- 48. Rosa Mª Rodríguez García-Caro Professora de física i química IES ALCÚDIA ALCÚDIA (MALLORCA)