Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
LE ONDE MECCANICHE
Sono perturbazioni che si propagano in un mezzo…
LE ONDE MECCANICHE
Sono perturbazioni che si propagano in un mezzo elastico trasportando energia ma non materia.
-
Può accadere che due onde generate da sorgenti dicerse si incontrino e si sovrappongano, questo fenomeno è detto PRINCIPIO DI CONTRAPPOSIZIONE. Contrapponendosi le onde possono sommarsi algebricamente e generare una o più onde sulle stesso mezzo di propagazione, questo fenomeno è detto INTERFERENZA.
LE ONDE SONORE
LE CARATTERISTICHE DEL SUONO
ALTEZZA: i suoni possono essere acuti e quindi avere una frequenza maggiore. oppure più gravi e avere una frequenza minore. Il nostro orecchio può percepire suoni con frequenze comprese tra 20 Hz e 20 000 Hz, sono chiamati ULTRASUONI i suoni di frequenza maggiore a 20 000 Hz e INFRASUONI, quelli con frequenza minore a 20 Hz.
L'INTENSITÀ, Si identifica con il volume e dipende dall'ampiezza dell'onda.
Il TIMBRO dipende dalla forma dell'onda.
GENERAZIONE DEL SUONO
Il suono è sempre causato dall'oscillazione meccanica di un corpo, e tutti i corpi in grado di emettere suoni sono detti SORGENTI SONORE. Le vibrazioni della sorgente danno origine a onde sonore che si propaganoin un mezzo che può essere l'aria o qualsiasi corpi solido o liquido.
-
-
Tutti i corpi elastici possono essere sottoposti a onde meccaniche, le quali possono presentarsi di vari tipi:
ONDE TRASVERSALI
Quando la direzione dell'oscillazione delle particelle del mezzo è perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda. (esempi di onde trasversali sono le onde del mare o una corda oscillante).
ONDE LONGITUDINALI
Quando la direzione dell'oscillazione e quella di propagazione dell'onda sono parallele, Ne è un chiaro esempio una lunga molla che viene colpita all'estremità: l'energia trasferita dall'esterno percorre la molla fino all'altra estremità comprimendola e dilatandola localmente.
-
Il profilo dell'onda periodica nello spazio è una SINUSOIDE.
L'AMPIEZZA dell'onda è data dallo spostamento massimo di un punto relativamente alla posizione di quiete e si misura in metri (m)
La durata di un'oscillazione completa di un qualunque punto della corda è detta PERIODO, è indicata con T e si misura in secondi (s). Il suo inverso, 1/T è detto FREQUENZA, rappresenta il numero di oscillazioni complete in un secondo e si misura in Hertz (Hz)
La distanza tra i punti più alti dell'oscillazione (detti CRESTE) o i punti più bassi (detti VENTRI), è detta LUNGHEZZA 'ONDA, si indica con λ e si misura in metri.
la VELOCITÀ DELL'ONDA é data dal rapporto tra lunghezza d'onda (spazio percorso) e il periodo (tempo impiegato) e si misura in metri al secondo (m/s), quindi v=λ/T.
Poiché la frequenza costituisce l'inverso del periodo si può scrivere una relazione findamentale che vale per tutti i tipi di onde: v= λf
Esistono due tipi di interferenza
Di tipo COSTRUTTIVO, quando l'onda generata ha un'ampiezza maggiore di quella delle singole onde.
Di tipo DISTRUTTIVO, quando invece l'ampiezza dell'onda generata è minore di quella delle singole onde.
Può accadere in oltre che le due onde, sovrapponendosi, sommino perfettamente le loro ampiezze, formando quindi un'onda di ampiezza doppia e di frequenza uguale.
Quando invece due onde della stessa ampiezza si incontrano e la cresta di una si sovrappone al ventre dell'altra, si genera un NODO, un'onda di ampiezza nulla
-
L'INTENSITÀ SONORA corrisponde al rapport tra la potenza P che attraversa una superficie perpendicolare alla direzione di propagazione e l'area S della superficie stessa: I= P/S. Essa si misura in watt al metro quadro (W/m2).
SENSAZIONE SONORA, la più debole che il nostro orecchio può percepire e quella più forte sono rispettivamente
I (min) = 10 (elevato a -12) W/m2
I (max) = 1 W/m2
Ci sono quindi 12 ordini di grandezza. La sensibilità sonora tuttavia non è costante ma cresce molto più lentamente rispetto all'intensità sonora. Si misura in Decibel (dB)
Il SUONO è quindi UN' ONDA LONGITUDINALE generata dalle vibrazioni di un corpo che determinano successive compressioni e decompressioni dell'aria
LA PROPAGAZIONE DEL SUONO
Anche questo tipo di onde, in quanto tali, hanno bisogno di un mezzo per propagarsi. Non si propagano nel vuoto.
Ne è un chiaro esempio un campanello posto sotto ad una campana di vetro: sottraendo aria alla campana viene meno il mezzo di propagazione e il suono non può diffondersi
VELOCITÀ DEL SUONO
Il suono ad una velocità costante che dioende dal mezzo materiale e dalle condizioni fisiche di tale mezzo (pressione e temperatura)
RIFELSSIONE:
Se lanciamo una grido contro una parete, noteremo che le parole pronunciate si ripeteranno nitidamente. È il fenomeno dell'ECO: poichè la velocità del suono nell'aria é la stessa sia per l'onda emessa che per quella riflessa esiste una relazione tra la distanza (d) dalla parete, la velocità (v) del suono e il tenpo (t) dopo il quale sentiamo l'eco.
t= 2d/v
DIFFRAZIONE:
Avviene nel momento in cui il suono propagandosi, trova degli ostacoli troppo piccoli per riflettervisi, di conseguenza si "spezza".
OSSERVATORE FERMO, SORGENTE IN MOTO:
La lunghezza d'onda diminuisce se la sorgente si avvicina, e aumenta se la sorgente di allontana. Mentre la frenquenza farà il contrario.
Indicando con f' la frequenza percepita e con f la frequenza emessa dalla sorgente:
Avvicinamento f'=f v/v-vs
Allontanamento f'= v/v+vs
OSSERVATORE IN MOTO, SORGENTE FERMA
-