Tipuri de undeTipuri de unde

Undele sonore

UNDE SONORE

Ce este un sunet?

Sunetul = unda mecanica ce se proaga prin material (vibratie a materiei)

Cat este viteza sunetelor in aer?:

vaer= 340 m/s

Cum se propaga sunetul?

Sunetul se propaga rectiliniu din aproape inaproape prin oscilatiile mediului de propagare

1. UNDE SONORE• Sunetele sunt vibraţii mecanice care se propagă în medii continuu deformabile sub formă de

unde longitudinale şi provoacă senzaţii sonore urechii umane • Sunetele produse de o sursă sonoră se propagă prin unde longitudinale în medii elastice

(continuu deformabile) şi ajung la urechea noastră. • Viteza undelor sonore (între anumite limite) depinde de proprietăţile mediului, de tipul undei şi

de temperatură. • Proprietăţile sunetelor (depind de sursă şi de receptor) : a) înălţime; b) intensitate (tărie); c) timbrul• La distanţă mare de sursa sonora, undele sferice pot fi considerate unde plane (cel mai

frecvent tip întâlnit in fluide). Receptorul de unde sonore recepţionează undele ce se propagă pe o anumită direcţie, ecuaţia devenind unidimensională :

e = A sin (ω t – φ).• În cazul în care două surse sonore (ex. diapazon) emit unde cu frecvenţe foarte apropiate nu

se mai percep două sunete distincte ci un singur sunet cu intensitate variabilă oscilatorie. Acest fenomen poartă denumirea de bătăi şi se poate explica prin suprapunerea celor două unde. Accesaţi următoarea adresă şi veţi găsi o ilustrare virtuală a fenomenului de bătăi :

http://www.walter-fendt.de/ph14ro/beats_ro.htm Primele două diagrame arată dependenţa de timp ale elongaţiilor (y1 respectiv y2) a două

unde de aceeaşi amplitudine. Elongaţia y a undei rezultante la un moment de timp rezultă din adunarea elongaţiilor individuale (y = y1 + y2). Din diagrama de jos rezultă cum depinde această elongaţie  y de timp t. Variaţiile periodice ale intensităţii sonore observate rezultă din oscilaţiile amplitudinii oscilaţiei rezultante.

Caracteristicile undelor sonore

t (s)

p (atm)

molecule de aer comprimate

molecule de aer dilatate

Frecventa = caracteristica importanta in descrierea undelor sonore

ne ajuta sa distingem sunetele intre ele:300 Hz

500 Hz

Aplicatiile undelor sonore

Sonarul Ecograful

Senzor cu ultrasunete de recunoasterea amprentelor

www.societyofrobots.com/sensors_sonar.shtml

SonarSonarul - ul - sensor sensor pentru robpentru robot ot

Pentru a îmbunătăţi performanţele de “vedere” ale unui robot, acesta poate fi echipat cu mai multe sonare care să acopere unghiuri de “vedere“ din zone diferite.

Sonarul delfinuluiSonarul delfinului

www.dinosoria.com/marine_cetaces.htm

www.exploratorium.edu/theworld/sonar/sonar.html

Sonarul liliaculuiSonarul liliacului Sonarul baleneiSonarul balenei

Sondarea fundului unei ape cu ajutorul sonaruluiSondarea fundului unei ape cu ajutorul sonarului

UNDEUNDE MECANICEMECANICE

• Fenomenul de propagare, din aproape în aproape, a unui fenomen variabil în timp se numeşte undă.

• Dacă în mediul material perturbat se manifestă numai forţe elastice, unda este o undă elastică.

• Unda transportă energie prin spaţiu, transportul de energie realizat de undă are loc fără transport de substanţă.

• Se numesc puncte de fază egală punctele din mediul de propagare a undei care oscilează în fază (au permanent vectorii de oscilaţie egali în mărime şi cu aceeaşi tendinţă de variaţie – creştere sau scădere).

• Distanţa dintre două puncte de fază egală vecine, succesive pe direcţia de propagare, se numeşte lungime de undă (λ).

Se numesc suprafeţe de undă sau suprafeţe de fază egală suprafeţele închise, în jurul centrului de oscilaţie, pe care se dispun punctele de fază egală.

Suprafaţa de undă situată, la un moment dat, la cea mai mare depărtare de sursa de oscilaţie este numită front de undă.

Clasificare după forma suprafeţei de undă

Unde sferice suprafeţele de undă sunt sfere concentrice

Unde planeSuprafeţele de undă sunt plane

• Viteza de fază este viteza de propagare a frontului de undă, adică a fazei.

v = λ / T λ este lungimea de undă T este perioada de oscilaţie a punctelor materiale din mediul în care

se propagă unda

Unde transversale

Clasificarea undelor după direcţia de oscilaţiea particulelor mediului

Unde longitudinale

DispoDispozitive experimentalezitive experimentale

Unde transversale• Se numeşte undă transversală acea undă la care

direcţia de oscilaţie a particulelor din mediu este perpendiculară pe direcţia de propagare a undei.

• Viteza de propagare a unei unde transversale într-o coardă este dată de relaţia:

v = [ T/μ ]½ T= tensiunea la care este solicitată coarda μ = m/L este masa unităţii de lungime a corzii.

Twave.exe

UNDE LONGITUDINALE• Se numeşte undă longitudinală acea undă la

care direcţia de oscilaţie a particulelor din mediu este paralelă cu direcţia de propagare a undei.

• Viteza de propagare a unei unde longitudinale este dată de relaţia:

v = [ E/ρ ] ½ E = modulul de elasticitate longitudinal (modulul lui Young) ρ = densitatea mediului de propagare a undei

UNDE SEISMICE• Când are loc o fisură sau deplasare bruscă în scoarţa pământului, energia

radiază în exterior sub forma unor unde seismice.

• În fiecare cutremur, există mai multe tipuri de unde seismice. simulare unde seismice.swf

UNDE SEISMICE

UNDE SEISMICE

UNDE INTERNE Se propagă prin

interiorul pământului

UNDE DE SUPRAFAŢĂSe propagă de-a

lungul unor anumite

suprafeţe

Unde de tip Love (L) sau de tip Rayleigh (R) care se propagă

la suprafaţaPământului

Unde Stoneley care se propagă la

o suprafaţă dediscontinuitate din

interiorulPământului

Unde canalcare se propagă de-a lungul unui strat din interiorul

Pământului

Unde longitudinale numite şi unde P

Unde transversale numite şi unde S

Intocmit de elevii:• Olar Alin-Dorin • Muscan Mihai• Hasca Andrei• Iov Bogdan-Lucian