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FENOMENO ONDULATORIO

fisica



FENOMENO ONDULATORIO

Un'onda è una perturbazione che si propaga nello spazio, trasportando energia senza che vi sia trasporto di materia. Fenomeni molto diversi tra loro, quali il suono, la luce, i segnali radio, i terremoti hanno in comune la caratteristica di essere delle onde. Si parla, infatti, di onde sonore, di onde luminose, di onde radio e di onde sismiche.

Un'onda ha sempre origine in una sorgente, che produce una perturbazione nello spazio che la circonda: esistono molti tipi di onde di natura diversa, perché, usando sorgenti differenti, si possono creare perturbazioni differenti.

Onde elastiche

Un'onda elastica è un'onda che si propaga grazie alle proprietà elastiche del mezzo materiale nel quale ha origine.

Onde elettromagnetiche

Le onde elettromagnetiche sono onde che possono trasmettersi nel vuoto. Trasportano materiali, sostanze e anche energia. La luce proveniente dal sole porta energia alle particelle.

Onda

a = ampiezza dell'onda

l = lunghezza d'onda, distanza tra una cresta e l'altra [m]

T = tempo impiegato per percorrere la lunghezza d'onda.[sec]


Un'onda compie un moto uniforme (non ci sono accelerazioni). La sua legge oraria è quindi

S = v * t lo spazio è l e il tempo è T l = v * T



Le onde possono essere trasversali quando le particelle del mezzo oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione. Si dicono longitudinali quando le particelle del mezzo oscillano nella stessa direzione nella quale si propaga l'onda.

Le caratteristiche che determinano la velocità di propagazione dell'onda, sono: la forza con cui l'onda viene emessa e la densità del mezzo di propagazione. Densità = r e forza di tensione = Ft la velocità di propagazione è uguale a:V = √Ft / r

La densità rappresenta la difficoltà delle particelle di provocare moviemento.

La frequenza d'onda è l'inverso del periodo, si misura in Hz e nel fenomeno ondulatorio rappresenta il numero di oscillazioni nell'unità di tempo.

[Hz]F = 1/T

Interferenza

L'interferenza è un fenomeno nel quale si scontrano più onde.

Quando l'onda A si scontra con l'onda B, le due ampiezze si sommano a + a1 = a2. Le due onde sono in fase perché hanno la stessa lunghezza d'onda nello stesso periodo.

Ma se B avesse una lunghezza d'onda diversa da quella di A le due onde non sono in fase e in questo caso l'interferenza provoca una sottrazione delle ampiezze.












IL SUONO

Il suono è un'onda elastica (meccanica) che si propaga soltanto se c'è un mezzo, una sostanza. Il suono viene generato da una vibrazione. Nel vuoto il suono non si propaga velocemente sia nei gas, che nei liquidi, che nei gas.

Il suono si propaga in funzione dello scontro tra le particelle; più le particelle sono compatte (il corpo è più denso) più il suono si propaga velocemente.

Riflessione e rifrazione di un'onda

La riflessione si ha quando un'onda incontrando un ostacolo rimbalza sulla superficie di questo.

S = sorgente sonora

S rifl = superficie di riflessione

= raggio incidente

= raggio riflettente

leggi della riflessione:

  1. il raggio incidente, il raggio riflesso e la normale alla superficie riflessiva giacciono sullo stesso piano.
  2. l'angolo incidente (quello formato dal raggio incidente e dalla normale) e l'angolo riflesso (quello formato dalla normale e l'angolo riflesso) sono uguali.

La velocità di propagazione

V = √F / √d. La velocità di propagazione è uguale al rapporto tra la forza applicata e la densità del suono.

Se la velocità di un'onda elastica è data da questa formula anche la velocità del suono avrà la stessa formula.  






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