ONDE
"perturbazioni che viaggiano"
classificate in base a
origine (mezzo di propagazione)
direzione di propagazione
ELETTROMAGNETICHE
(no mezzo per propagarsi es.luce)
MECCANICHE
(mezzo per propagarsi)
LONGITUDINALI
Le singole particelle si muovono nella stessa direzione di propagazione dell'onda
TRASVERSALI
Le singole particelle si muovono perpendicolarmente alla direzione di propagazione (es. onda che si propaga in una corda, luce, onde radio)
-trasportano energia e non materia
-viaggiano a una velocità diversa a seconda del mezzo
La velocità di un'onda in una corda di tensione F e una densità lineare μ è: v = √(F/μ)
Un'onda armonica di lunghezza λ e periodo T è descritta dall'espressione, detta funzione d'onda armonica:
y (x, t) = A cos 2 π ( t / T - x / λ )
La lunghezza d'onda λ, la frequenza f e la velocità v di un'onda sono legate dalla relazione:
v = λf
ONDE SONORE
Costituite da compressioni e rarefazioni che possono viaggiare nell'aria, negli altri gas, nei liquidi e nei solidi
Velocità del suono nell'aria in condizioni normali di temperatura e pressione
v = 343 m/s
La frequenza determina il tono. I suoni con toni alti hanno frequenze alte, quelli con toni bassi hanno frequenze basse
L'udito umano può percepire suoni con frequenze comprese tra 20 Hz a 20000 Hz
Il volume di un suono è determinato dalla sua intensità:
I=P/A(energia per unità di tempo e di area)
Il livello di intensità misura il volume del suono in decibel:
β = 10 · log (I / I 0)
con I0 che è il minimo valore di intensità rilevabile
EFFETTO DOPPLER
Variazione di frequenza dovuta al moto relativo tra una sorgente e un ricevitore
Osservatore in movimento
Osservatore e sorgente in movimento
Sorgente in movimento
Due sorgenti di onde si dicono
-in fase quando emettono un suono nello stesso istante
-in opposizione di fase quando, nello stesso istante, una emette una cresta e l'altra un ventre
SOVRAPPOSIZIONE
Due onde occupano la stessa posizione nello stesso istante, si sommano
Le onde che si sommano dando luogo a un'onda di ampiezza maggiore interferiscono costruttivamente
Le onde che si sommano dando luogo a un'onda di ampiezza minore interferiscono distruttivamente
Le onde che si sovrappongono possono formare figure di interferenza
costituite da
zone di interferenza costruttiva nei punti in cui la distanza dalle sorgenti è un multiplo intero di λ (sorgenti in fase)
zone di interferenza distruttiva nei punti in cui la distanza dalle sorgenti è un multiplo dispari di mezza λ (sorgenti in fase)
STAZIONARIE
Oscillano nel tempo in posizioni fisse
Onde in una corda fissata agli estremi
Colonne d'aria vibranti
λ1 = 2L
Chiusa a un estremo e aperta in un altro
λ1 = 4L
Aperta a entrambi gli estremi
λ1 = 2L
BATTIMENTI
-figure di interferenza nel tempo
-vengono percepiti come un'alternanza di suoni di volume più alto e più basso
FREQUENZA DI BATTIMENTO
Frequenza dei massimi di intensità
Se onde di frequenza f1 e f2 interferiscono, la frequenza di battimento è:
fbat = |f1-f2|
Elena Rapaccini, IV°A