Moviment Harmònic Simple, Ones i Camps: Conceptes Clau

Moviment Harmònic Simple (MHS)

MVHS: El mòbil oscil·la alternant dues posicions extremes (periòdicament) passant per un punt d'equilibri. A partir d'energia cinètica donem vibració amb aquesta.

• Estable: Cos se separa de l'equilibri. Apareixen forces que el tornen a l'equilibri.
• Metaestable: Forces augmenten el desequilibri.

Elongació (y): Distància entre el mòbil i l'equilibri. Característiques: Periòdic, acotat, compleix la llei de Hooke. Constant de fase (φ): Condicions inicials del moviment. Freqüència angular (pulsació ω): Velocitat angular del moviment. Pèndol: Massa puntual que penja d'un fil inextensible de massa mínima. Bat segon: T=1s. Posició d'equilibri: Velocitat màxima. Extrems: acceleració màxima.

Ones

M.O: No transport de matèria, només de quantitat de moviment o energia en un medi elàstic.

Tipus d'ones:

• Unidimensionals: Corda
• Bidimensionals: Líquid
• Tridimensionals: So, llum
• Mecàniques: Necessiten medi, so
• Electromagnètiques: No necessiten medi, llum
• Longitudinals: Direcció d'oscil·lació = direcció de propagació
• Transversals: Perpendiculars

Velocitat de fase: Velocitat amb què es transmet la pertorbació des del focus. Front d'ona: Punts on arriba la pertorbació en un temps determinat. Raig: Línia perpendicular al front d'ona.

Camps

Camp: Zona de l’espai alterada per la presència d'una massa o càrrega on es manifesten forces de naturalesa diversa.

Camps conservatius: Camp on el treball per traslladar una força des d'un punt a un altre és igual independentment del camí. El treball no depèn del recorregut.

• Uniformes (tots els punts valen el mateix)
• No uniformes (la força canvia segons el punt de l’espai)

Camp newtonià: Partícula crea el camp que actua sobre si mateixa, només actua sobre partícules semblants.

Satèl·lits geoestacionaris: Giren en un pla equatorial de la Terra a una distància que té un període aproximat al de la Terra, sempre veuen la mateixa cara de la Terra. Tenen bona resolució temporal.

Satèl·lits heliosíncrons: Giren en òrbites polars amb un període de 100 minuts, fan diverses voltes al dia i tenen bona resolució espacial.

Ingravidesa: Estat en què un cos té pes nul. El motiu pel qual el pes es fa nul és que la força gravitatòria sigui contrarestada per la força centrífuga (en un sistema de referència solidari amb el cos) o per alguna força de la mateixa intensitat que el pes, però que actuï en la direcció oposada. Exemple d'ingravidesa: Un ascensor caient (a=g) la bàscula indica FN=Pes-mg=0, la persona no fa força contra la bàscula i la persona i l’ascensor cauen a l’hora. En aquest moment es té una sensació d'ingravidesa.

Principi de Huygens i Difracció

Principi de Huygens: Estableix que qualsevol punt al qual arriba la pertorbació transmesa per una ona es comporta com un nou focus. Difracció: És la distorsió en la direcció de propagació d'una ona quan aquesta troba en la seva transmissió un obstacle que té unes dimensions comparables amb la longitud d'ona.

Polaritzada linealment: Quan només hi ha vibració en una direcció de les possibles direccions perpendiculars. Polaritzada circularment: El focus oscil·la de manera circular. Interferència constructiva: Es dona en punts en què l'amplitud resultant és màxima. Interferència destructiva: Es dona en els punts en què l'amplitud resultant és nul·la.