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La NATURA delle ONDE
le onde meccaniche possono essere trasversali o longitudinali:
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ONDE PERIODICHE: proprietà spaziali
A: AMPIEZZA [m] è lo spostamento massimo dalla posizione di equilibrio
λ: LUNGHEZZA D'ONDA [m] è la lunghezza di un ciclo ed è pari alla distanza tra due creste o due ventri successivi
ONDE PERIODICHE: proprietà temporali
T: PERIODI [s] è l'intervallo di tempo in cui viene compiuta una oscillazione completa
f: frequenza [Hz] è il numero di oscillazioni complete in un secondo f=1/T
la VELOCITA' di propagazione di un onda di lunghezza d'onda λ e periodo T è:
v = λ / T = λ·f
Come si misura la LUNGHEZZA DI UN'ONDA?
ONDE del MARE
Come NASCONO le ONDE DEL MARE?
ONDE SULLA CORDA
la velocità di propagazione v di un'onda su una corda con densità lineare µ=m/l (si misura in [kg/m] ) e sottoposta ad una tensione T (T è una forza in [N]) vale:
Raffigurare le onde
Per raffigurare le onde che si propagano in due o tre dimensioni si possono utilizzare i fronti d’onda.
Un fronte d’onda è un insieme di punti contigui dell’onda che hanno la stessa fase.
In tutti i punti di un fronte d’onda la grandezza che oscilla, per esempio la distanza dei punti del mezzo dalla posizione di equilibrio, assume lo stesso valore in ogni istante.
Gocce di pioggia generano in una pozzanghera fronti d’onda circolari (figura 14) mentre l’esplosione di un fuoco d’artificio genera fronti d’onda sferici. Diciamo in entrambi i casi che si tratta di onde sferiche. Man mano che si allontanano dalla sorgente, i fronti d’onda che transitano per una piccola regione sono sempre più simili a piani paralleli (figura 15). In questi casi parliamo di fronti d’onda piani.
LA DESCRIZIONE MATEMATICA di un ONDA
Consideriamo un’onda trasversale o longitudinale, di ampiezza A, frequenza f e lunghezza d’onda λ, che si propaghi nella direzione dell’asse x e tale che y = 0 m quando x = 0 m e t = 0 s. Per una particella che si trovi nella posizione x lo spostamento y in ogni istante t è
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dal grafico alle caratteristiche fisiche
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dalle caratteristiche fisiche alla descrizione matematica di un'onda
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Per comprendere il significato delle equazioni precedenti, consideriamo un’onda trasversale su una corda che si propaga verso +x, cioè verso x crescenti e costruiamo il grafico con GeoGebra
3. Scheda di lavoro con GeoGebra rappresentazione matematica onde armoniche 2D e 3D (pdf)
VIDEO TUTORIAL della costruzione di onde armoniche 2D (thanks to El.Ba.)
VIDEO TUTORIAL della costruzione di onde armoniche 3D (thanks to El.Ba.)
propagazione e riflessione di un'onda meccanica in 3D
LABORATORIO Interferenza nell'ondoscopio ZANICHELLI
una immagine trovata su Internet a proposito di onde....mmmm...chi trova l'errore?
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