Unde mecanice. Tipuri de unde. Marimi caracteristice.

Unde mecanice. Tipuri de unde. Marimi caracteristice.

Sunetele, oscilatiile unui pod traversat de un vehicul greu, ultrasunetele care ghideaza liliecii, infrasunetele folosite pentru detectarea cutremurelor, sunt doar cateva din exemplele de unde mecanice ale caror aplicatii le intalnim peste tot in jurul nostru.

O perturbatie produsa intr-un punct oarecare a unui mediu material nu va ramane localizata in acel punct ci se va propaga. De exemplu, cand aruncam o piatra in apa observam formarea si miscarea valurilor cauzate de caderea pietrei.

Fenomenul de propagare a unei perturbatii se numeste unda.

Analizand miscarea unor obiecte care plutesc pe apa in care a fost aruncata o piatra, in absenta unor curenti, se constata ca aceste obiecte vor urca si cobori atunci cand perturbatia ajunge la ele, dar raman pe loc, nu se deplaseaza. Acest lucru inseamna ca propagarea unei unde are loc cu transport de energie, dar nu cu transport de masa.

Elementele caracteristice ale undelor sunt:

frecventa υ si perioada T care depind de sursa care produce undele;

lungimea de unda, notata cu litera greceasca lambda (λ). Ea reprezinta distanta dintre doua puncte succesive ale mediului care oscileaza in concordanta de faza (figura 6). Fiind o distanta, se masoara in metri 

Figura 6

viteza de propagare a undelor care are forma generala, valabila pentru toate undele:

    (2.1)

Viteza undelor transversale care se propaga intr-o coarda se calculeaza cu formula:

  (2.2)

unde T este tensiunea la care este supusa coarda, iar  este masa unitatii de lungime a corzii.

Viteza undelor longitudinale se calculeaza cu formula:

   (2.3)

unde E este modulul de elasticitate al lui Young, iar ρ este densitatea mediului prin care se propaga unda.