Laboratori d'ones harmòniques

Laboratori interactiu d’ones harmòniques

Explora una ona progressiva i la superposició de dues ones. Observa alhora la periodicitat en l’espai, la periodicitat en el temps i el moviment de les partícules del medi.

Mode de treball

y(x,t)=A·sin(ωt−kx+φ)

Convenció: una ona cap a la dreta s’escriu amb −kx; una ona cap a l’esquerra, amb +kx.

Presets conceptuals

Després d’aplicar un preset, modifica els paràmetres i formula hipòtesis abans de mirar els gràfics.

1,00×
2,00 m
8 m

Perfil espacial en un instant: y(x, tactual)

Eix horitzontal: posició x (m). Eix vertical: elongació y (cm). La clau inferior marca una longitud d’ona λ1.

Moviment temporal d’un punt fix: y(x0, t)

Punt seleccionat: 2,00 m

Eix horitzontal: temps t (s). El traç vertical indica l’instant actual. La clau marca el període T1.

Mapa espai–temps de la resultant

y < 0y ≈ 0y > 0

Les franges diagonals corresponen a fases que es propaguen. En una ona estacionària, el patró espacial queda fix i només canvia l’elongació.

Lectura física del que estàs veient

Recorda: les partícules del medi no avancen amb l’ona. En aquest model oscil·len verticalment al voltant de la seva posició d’equilibri.

Propostes d’exploració per a l’aula
  1. Fixa A=2 cm, k≈3,14 rad/m i ω≈6,28 rad/s. Identifica λ, T, f i v abans de comprovar-los al panell.
  2. Dobla ω sense tocar k. Què canvia al perfil espacial? I al gràfic temporal?
  3. Dobla k sense tocar ω. Relaciona el canvi de λ amb el canvi de velocitat v.
  4. Aplica “ona estacionària”. Localitza nodes i ventres. Què fan els punts del medi situats en un node?
  5. Compara “extrem fix” i “extrem lliure” a x=0. Quin extrem manté sempre elongació nul·la?
  6. Amb el preset de pulsacions, observa com varia l’amplitud resultant en un punt fix.

Aplicació local, sense connexió ni llibreries externes. Pots desar aquest fitxer i obrir-lo en qualsevol navegador modern.

Subscriure's a: Missatges (Atom)