Fenomene observate în figura VI.40:
- Propagarea undelor mecanice (longitudinale și transversale)
- Cutremurele (propagarea undelor seismice \( \text{P} \) și \( \text{S} \))
- Formarea undelor concentrice (valurilor) la suprafața apei
- Producerea și propagarea sunetelor emise de instrumente muzicale și voce
b)
Tipuri de unde mecanice:
- Unde longitudinale și unde transversale
- Unde seismice (de volum: \( \text{P} \), \( \text{S} \) și de suprafață)
- Valuri la suprafața apei
- Unde sonore (infrasunete, sunete audibile, ultrasunete, hipersunete)
c)
Desen cu un difuzor orientat în sus peste care este fixată o membrană subțire cu fire de nisip ce vibrează și formează modele regulate la emiterea sunetului.
Rezolvare detaliată
a)
Identificarea fenomenelor produse de undele mecanice din desen
Din analiza figurii VI.40 observăm următoarele fenomene și manifestări produse de undele mecanice:
- Propagarea oscilațiilor mecanice în medii elastice sub formă de unde longitudinale (deformări de compresiune și relaxare) și unde transversale (deformări perpendiculare pe direcția de propagare).
- Cutremurul (seismul): generarea și propagarea undelor seismice de volum (\( \text{unda P} \) și \( \text{unda S} \)) prin interiorul Pământului și a undelor de suprafață / adâncime la nivelul scoarței terestre.
- Generarea și propagarea undelor pe suprafața apei: formarea undelor concentrice (valurilor) la suprafața apei cauzate de o perturbare (picătură/vibrație).
- Generarea și propagarea sunetului: producerea sunetelor prin vibrația instrumentelor muzicale (saxofonist, toboșari) și a vocii umane.
b)
Enumerarea tipurilor de unde mecanice
Pe baza clasificărilor din capitolul studiat, undele mecanice se împart în:
1. După direcția de oscilație a particulelor față de direcția de propagare:
- Unde longitudinale: particulele mediului oscilează pe aceeași direcție cu direcția de propagare a undei (ex.: undele sonore în gaze și lichide, undele seismice primare \( \text{P} \)).
- Unde transversale: particulele mediului oscilează perpendicular pe direcția de propagare a undei (ex.: undele seismice secundare \( \text{S} \), undele pe o coardă).
2. După mediul și contextul de manifestare:
- Unde seismice: unde de volum (\( \text{P} \) și \( \text{S} \)) și unde de suprafață.
- Valuri: oscilații la suprafața liberă a lichidelor.
- Unde sonore (acustice): infrasunete (\( \nu < 20 \text{ Hz} \)), sunete audibile (\( 20 \text{ Hz} \le \nu \le 20\ 000 \text{ Hz} \)), ultrasunete (\( \nu > 20\ 000 \text{ Hz} \)) și hipersunete.
c)
Realizarea desenului care exemplifică efectele sunetului asupra materiei
Desenul conține un difuzor conectat la o sursă audio, așezat orizontal cu membrana orientată în sus. Peste difuzor este întinsă o membrană elastică pe care sunt presărate boabe fine de orez sau granule de nisip. Din difuzor pornesc linii curbate concentrice care simbolizează undele sonore, iar deasupra membranei boabele de orez sunt ilustrate sărind și formând modele geometrice din cauza vibrațiilor sonore puternice (figuri Chladni).
Rezolvare scurtă:
a)
Propagarea undelor longitudinale și transversale, seisme (unde P și S), valuri pe apă, emisii sonore (instrumente muzicale).
b)
Unde longitudinale, unde transversale, unde seismice (P, S), valuri, unde sonore (infrasunete, sunete, ultrasunete).
c)
Raportează o eroare
Învinge tema cu mii de rezolvări, lecții și teste:
