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ONDE "perturbazioni che viaggiano", Elena Rapaccini, IV°A -…
ONDE
"perturbazioni che viaggiano"
classificate in base a
origine
(mezzo di propagazione)
ELETTROMAGNETICHE
(no mezzo per propagarsi es.luce)
MECCANICHE
(mezzo per propagarsi)
direzione
di propagazione
LONGITUDINALI
Le singole particelle si muovono nella
stessa direzione
di propagazione dell'onda
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
TRASVERSALI
Le singole particelle si muovono
perpendicolarmente
alla direzione di propagazione (es. onda che si propaga in una corda, luce, onde radio)
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
-trasportano
energia
e non materia
-viaggiano a una velocità diversa a seconda del mezzo
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
λ1 = 2L
Colonne d'aria vibranti
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
