2. Movemento ondulatorio Un movemento ondulatorio é unha forma de transmisión de enerxía, sen transporte de materia mediante a propagación dalgunha forma de perturbación.
3. Unha primeira clasificación Ondas mecánicas : propagación dunha perturbación a través dalgún medio elástico, polo que se transmite a enerxía mecánica da onda. Exemplo: o son, a auga, unha corda etc. Ondas electromagnéticas : propagación dunha perturbación que non precisa un medio físico, para a transmisión da enerxía electromagnética da onda. Exemplo: a luz visible, as ondas de radio, os raios X etc.
4. Unha segunda clasificación Ondas transversais : A súa dirección de propagación é perpendicular á dirección de oscilación que provoca nas partículas do medio perturbado. Ex: as ondas electromagnéticas. Ondas lonxitudinais : A súa dirección de propagación é papalela á dirección de oscilación que provoca nas partículas do medio perturbado. Ex: o Son Velocidade das ondas transversais dunha corda
7. Ondas harmónicas Denominamos ondas harmónicas ás que teñen a súa orixe nas perturbacións periódicas producidas nun medio elástico por un movemento harmónico simple.8 Teorema de Fourier
8. Características das ondas harmónicas (transversais e lonxitudinais) Amplitude, A: valor máximo da elongación, y, das partículas do medio de oscilación. (m) Lonxitude de onda, : distancia mínima entre dous puntos consecutivos no mesmo estado de vibración (m). Período, T: tempo que tarda o movemento ondulatorio en avanzar unha lonxitude de onda. (s) Frecuancia, f: número de ondas que pasan por un punto do medio por unidade de tempo. (s-1; Hz) Velocidade da onda, v: v = / T = ·f (m/s)
9. Función de onda Supoñamos unha onda harmónica que se propaga ao longo do eixe X debido a unha Perturbación producida no punto O A expresión matemática que describe o estado de vibración será: Consideremos agora un punto M , este punto tardará un tempo t* en ser alcanzado pola onda. A ecuación de vibración do punto M será Igual a do punto O se lle restamos o tempo t* que o fronte tarda en alcanzalo. (a) t = 0 (b) t *
10. Función de onda Como : Onde v é a velocidade de propagación da onda Ademais sabemos que Teremos: Sacamos factor común T
11. Función de onda Definimos unha nova magnitude: o número de ondas
12. A dobre periodicidade das ondas Para un punto fixo, a elongación y é unha función sinusoidal da posición x, que ten por período a lonxitude de onda . Así se as partículas están separadas un número enteiro de lonxitudes de fase dicimos que están en fase. Se se atopan separadas un número impar de medias lonxitudes de onda están en oposición de fase. Para unha posición fixa, a elongación y é unha función sinusoidal do tempo t, que ten por período T. Así, os estados de vibración dunha partícula para tempos que difiren un número enteiro de períodos están en fase. Se os tempos difiren nun número impar de semiperíodos están en oposición de fase.
13. Enerxía das ondas Enerxía cinética: Enerxía potencial: Enerxía mecánica: De onde obtemos que: Para obter a expresión da velocidade, derivamos a expresión da elongación, y
14. Enerxía das ondas A enerxía dunha onda harmónica é directamente proporcional ao cadrado da amplitude e ao cadrado da frecuencia
15. O faro de Fisterra As sirenas para a nebra dos barcos teñen un son grave, xa que a frecuencia baixas a perda de enerxía é menor.
17. Intensidade A intensidade dunha onda harmónica é a enerxía que atravesa por unidade de tempo unha superficie unidade perpendicular á dirección de propagación da onda.
18. Intensidade das ondas esféricas Se consideramos dúas superficies esféricas de radios R1 e R2. Poderemos poñer: É dicir a intensidade da onda é inversamente proporcional ao cadrado da distancia ao foco Como a enerxía é proporcional ao cadrado da amplitude deberá selo tamén da intensidade
19. Atenuación e absorción das ondas I = Intensidade da onda á distancia R I = Intensidade inicial α = Coeficiente de absorción do medio x = Distancia ao foco emisor 0
24. As ondas sonoras As ondas sonoras pódense considerar ondas de desprazamento ou ondas de presión Cando ∆P é máxima o desprazamento é cero Cando ∆P é mínima o desprazamento é máximo Amplitude de desprazamento : s , máximo desprazamento dun pequeno elemento de volume máx Amplitude de presión : ∆ P , cambio máximo de presión a partir do seu valor de equilibrio máx
26. Calidades das ondas Intensidade física: (volume) enerxía por unidade de tempo ao través dunha superficie perpendicular á dirección de propagación. [ W/m ] Intensidade fisiolóxica : sensación que percibe o oído humano.( dendeo limiar de audición 1,0·10 W/m ata o limiar do dor 1 W /m 2 2 -12 Nivel de intensidade sonora : escala logarítmica. Sons agudos: ou tons altos, ondas de maior frecuencia Sons graves: ou tons baixos, ondas de baixa frecuencia Esta calidade permítenos distinguir dous sons de igual intensidade e ton emitidos por dous focos sonoros distintos
31. O efecto Doppler Estudarémolo máis adiante xunto cos fenómenos ondulatorios
32. Voz de helio He A velocidade do son no helio é case tres veces a do son no aire. Cando inhalamos helio prodúcese un aumento nas frecuencias altas (tons agudos) . O efecto contrario prodúcese cando inhalamos hexafluoruro de xofre. Lembra que o helio é moi lixeiro e polo tanto crea un amortiguamento máis tenue das cordas vocais.
