Download
1 / 10
E N D
TorcicaAncuta Clasa a 11-a C
UndeleMecanice • Undelemecaniceisi au originea in deplasareauneianumiteportiunidintr-un mediu elastic de la pozitiasanormala,ducand la oscilatii in jurulpozitiei de echilibru. Datoritaproprietatilor el, perturbatia se transmite de la un stratvecin.Aceastaperturbatie a undelormecanice se propagadeciprinmediu.Deexemplu in cazulundelorpeapa,miciobiecte care plutesc cum arfidopurile de pluta, arata ca miscareareala a diferitelorportiuni de apaesteusor in sussau in jos,inaintesiinapoi. Cu toateacesteundele de apa se miscaprogresiv de-a lungulapei.
Atuncicandundelemecaniceatingobiecte care plutesc le pun in miscare,transferandastfelenergieacestora. Energiapoatefitransmisapedistanteconsiderabileprinintermediulmiscariiondulatorii. Energiaundeloresteenergiacineticasipotentiala a substanteiinsatransmitereaenergiei se face printrecereaei de la o portiune de substanta la ceavecina,nuprintr-o miscare la distanta mare a substanteiinsasi.Undelemecanicesuntcaracterizateprintransportul de energieprinsubstantadatoritamiscariiuneiperturbatii in aceasubstantafaravreomiscare de ansamblu a substanteiinsasi.
Este necesaraexistentaunuimediu material pentru a transmiteundelemecanice. Nu aveminsanevoie de un astfel de mediupentru a transmiteundeleelectromagnetice,lumina de exemplutreceliberprinspatiulviddintre stele. Proprietatilemediului care determinavitezauneiundeprinacelmediusunt inertia sielasticitateasa. Toatemediilemateriale, inclusiv de exemplu, apa, aerulsauotelulposedaacesteproprietatisi pot transmiteastfel de undemecanice. Elasticitateaestecea care danastere la forte de restabilireasupraoricareiportiuni de mediudeplasata din pozitiasa de echilibru;inertiaesteaceea care ne spune cum aceastaportiunedeplasata de mediuvaraspunde la aceste forte de reestabilire. Acestidoifactorideterminaimpreunavitezaundelor.Tipuri de unde
Putemdistingemaimultetipuri de unde ,considerandmodul in care miscarileparticulelor de substantasuntcorelate cu directia de propagare a undelorinsesi. Dacamiscarleparticulelormateriale care transmit undasuntperpendicularepedirectia de propagare a undeiavem o undatransversala. De exemplu , cand o coardaverticala sub tensiuneestepusasaoscilezeinaintesiinapoi la un capat, se vapropaga o undatransversala de-a lungulcorzii.Perturbatia se misca de-a lungulcorziiinsaparticulelecorziivibreaza perpendicular pedirectia de propagare a perturbatiei.
Undele de lumina nu suntundemecanice. Perturbatia care se propaga nu este o miscare de substanaci un camp electromagnetic .Dar deoarececampurile magnetic si electric suntperpendicularepedirectia de propagare, undele de luminasuntsieleundetransversale. • Dacainsamiscareaparticulelor care transporta o undamecanica are loc inaintesiinapoi de-a lunguldirectiei de propagare, avematunci o undalongitudinala.Deexemplu, daca un resort vertical sub tensiuneeste pus saoscileze in sussi in jos la un capat, se vapropaga o undalongitudinala de-a lungulresortului. Spirelevorvibrainaintesiinapoi in directia in care se propagaperturbatia de-a lungulcorzii.
Interferentaundelor • Orice camp de interferentaestecaracterizatprinexistentaunorpuncte care oscileaza cu amplitudinidiferite. • Undeleprodusepesuprafataunuilichidaflat in reapusdouacorpuri care ating periodic aceasuprafatainterfereaza constructive in puctele de amplitudine maxima siinterfereazadistructiv in punctele de amplitudine minima.
Interferentaestestationara in punctele din campul de interferenta(amplitudinearamaneconstanta in timp)dacasursele de undesuntcoerente(diferentadintrefaza se mentineconstanta in timp).Nouaundaesteformata din ventresinoduri care nu se deplaseaza in timpsi se numesteundastationara.Punctele cu amplitudine maxima de oscilatie se numescventreiarcele cu amplitudine minima noduri. • Se pot forma undestationareintr-un fir elastic prinexcitareaperiodica in apropiereamijloculuisau la un capat al firului.Intr-o undastationaratoatepuncteleoscileaza cu amplitudiniconstante in timp,cuprinseintrevaloarea maxima in ventresivaloarea 0 in noduri. • Distributiaenergiei in undelestationare
Intr-o undastationaratoateoscilatoarele au amplitudiniconstante in timp,acarormarimedepindenumai de coordonatax.Distantadintreventresaudintredouanoduri consecutive este ,iardintre nod si un ventru consecutive este . • Undastationaraesterezultatulinterferentei a douapunctecoerente de amplitudiniegale,care se propagapeaceeasidirectie,dar in sensuriopuse.Amplitudinileoscilatiilorvariaza de la un oscillator la altulsi se repeat la distanteegale cu . • Energiaestelocalizata in ventrele de oscilatie.Fiecarei figure de interferenta ii corespunde o anumitaenergiesidistribuire a acesteia.Studiulperturbatiilormecaniceprinplacivibranteprezinteimportanta in problemeleizolariifonice a incaperilorsi in acusticasalilor.Formaarhitectonicasimobilierulcapitonatinfluenteazacalitateasunetelorreceptionate. • Undele cu anumitefrecvente care formeazaundestationare se numescarmonice.
Experimentepentrustudiulinterferenteiundelormecanice in corzielastice • In corzileelastice se formeazaundestationare.Formareauneiundestationareintr-o coardadepinde de lungimeaei,defrecventasi de modul de fixare:cu un capatliber,cucapete fixes au libere.Fata de capetele fixe ale coardei la distanteegale cu jumatate din lungimea de unda,undastationaraprezintapuncte in care oscilatia s-a stinscompletsiintreelegasimpuncte care oscileaza maxim • Un mod de vibratie al uneisursesonorereprezintadistributiasinodurileundelorstationareformate.Frecventaceamaijoasa se numestefundamentalaiarcelelaltefrecvente se numescarmonice.Acesteadepind de lungimeacorzii.
