La naturalesa de les ones

Un suro flota al mar i una sèrie d'onades passa per sota seu camí de la riba.

1. a) Viatja el suro amb les onades fins a la platja o es limita a pujar i baixar quedant-se gairebé al mateix lloc?
2. b) Si l'aigua no avança amb l'onada, què és el que sí que arriba fins a la riba?

Classifica cadascuna d'aquestes ones en mecànica (necessita un medi material per propagar-se) o electromagnètica (pot viatjar pel buit), i escriu les sis classificacions completes:

1. a) El so a l'aire.
2. b) La llum del Sol.
3. c) Les onades del mar.
4. d) Les ones de ràdio.
5. e) L'ona que recorre la corda d'una guitarra.
6. f) Els raigs X.

Quines podrien travessar l'espai entre la Terra i la Lluna?

L'Andrea sacseja amunt i avall l'extrem d'una corda i una ona avança al llarg d'aquesta. Després empeny una espira d'una molla estirada i una compressió viatja per la molla. La figura representa les dues ones.

1. a) Quina de les dues ones és transversal i quina longitudinal?
2. b) Explica la diferència fixant-te en com es mou cada punt del medi en comparació amb la direcció en què avança l'ona.
3. c) El so fa oscil·lar l'aire en la mateixa direcció en què avança: a quin tipus d'ona pertany?

Les ones que un ànec genera en nedar en un estany viatgen a $1,2\ \text{m/s}$ i l'ànec produeix $0,6$ ones per segon.

1. a) Quina és la freqüència de les ones?
2. b) Calcula la seva longitud d'ona amb $v = \lambda \cdot f$.

A la platja, l'Aitana observa que les crestes de les onades arriben separades $4\ \text{m}$ les unes de les altres i que cada cresta s'eleva $0,6\ \text{m}$ per sobre del nivell de l'aigua en calma. La figura representa les onades que observa.

1. a) Quant val la longitud d'ona $\lambda$?
2. b) Quant val l'amplitud $A$ de les onades?

Assegut sobre una boia, un banyista compta que passen $15$ crestes en $30\ \text{s}$.

1. a) Calcula la freqüència $f$ de l'onatge en hertzs.
2. b) Explica amb les teves paraules què significa aquest valor de la freqüència.

Per una boia passen $10$ crestes en $4\ \text{s}$ i en una foto es veu que dues crestes consecutives estan separades $0,6\ \text{m}$.

1. a) Calcula la freqüència de l'onatge.
2. b) Calcula la seva velocitat de propagació.

Un vaixell fondejat es balanceja $30$ vegades per minut per efecte de l'onatge.

1. a) Expressa la seva freqüència en hertzs.
2. b) Calcula el període del balanceig.

El corrent altern que arriba als endolls de casa canvia de sentit amb un període de $0,02\ \text{s}$.

1. a) Calcula la seva freqüència en hertzs.
2. b) Quants cicles complets tenen lloc en un minut?

Un tsunami en mar obert viatja a uns $720\ \text{km/h}$ i el seu període és d'uns $20\ \text{min}$. La figura esquematitza l'onada del tsunami en mar obert.

1. a) Expressa la seva velocitat en $\text{m/s}$.
2. b) Expressa el seu període en segons.
3. c) Calcula la seva longitud d'ona i expressa-la en quilòmetres.
4. d) En mar obert l'alçària de l'onada és de menys de $1\ \text{m}$, repartida en aquesta enorme longitud d'ona: explica per què els vaixells amb prou feines noten el tsunami a alta mar encara que transporti una energia gegantina.

Els terratrèmols emeten ones P (longitudinals) que viatgen a $6\ \text{km/s}$ i ones S (transversals) que viatgen a $3\ \text{km/s}$. En una estació sísmica, l'ona S arriba $50\ \text{s}$ després que la P. L'esquema mostra el focus del terratrèmol i l'estació.

1. a) Si el focus del terratrèmol està a una distància $d$ de l'estació, escriu el temps que triga cada ona a arribar-hi.
2. b) Planteja l'equació $t_S - t_P = 50$ i calcula la distància $d$ al focus.
3. c) Comprova el resultat calculant el temps de viatge de cada ona.