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Onde
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Copyright 2008
Pasquale Terrecuso
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Onde
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Vibrazioni ed onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Proprietà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Onde stazionarie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
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Onde
Onde
Un’onda è una perturbazione che si propaga attraverso lo spazio
trasportando energia e non materia.
Ad eccezione della
⋆ radiazione elettromagnetica,
ed a livello teorico della
⋆ radiazione gravitazionale,
che possono propagarsi nel vuoto,
le onde esistono in un mezzo, che sottoposto a deformazione è in grado di
produrre forze elastiche di ritorno.
⋆ Onde di acqua, il mezzo è l’acqua
⋆ Onde sonore, il mezzo è un gas (in genere aria), liquidi o solidi
⋆ Onde su una corda, il mezzo è la corda stessa
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⋆ Attraverso un mezzo,
⋆ le onde possono viaggiare e trasferire energia da un punto all’altro, senza
che alcuna particella del mezzo venga spostata permanentemente:
non esiste, quindi, un trasporto di massa associato, ogni punto oscilla attorno
a una posizione fissa.
⋆ Il concetto di onda è associato al trasporto di una perturbazione nello
spazio, non associato con il moto del mezzo che occupa lo spazio stesso.
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Mezzo, vibrazione ed onde
⋆ Una vibrazione può essere definita come il moto avanti e indietro intorno
a un punto definito.
⋆ In un’onda, l’energia vibrazionale si muove dalla sorgente sotto forma di
perturbazione senza un moto collettivo del mezzo in cui si propaga.
⋆ Tuttavia
⋆ per le onde stazionarie (per esempio le onde sulle corde di una chitarra),
dove è presente un moto oscillante-vibrazionale, non vi è un trasporto netto di
energia in una certa direzione.
⋆ per le onde elettromagnetiche (ad esempio la luce) il concetto di mezzo
non si applica, perchè la propagazione avviene nel vuoto.
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Proprietà delle onde
Tutte le onde possiedono le seguenti proprietà:
Riflessione quando una onda cambia direzione a causa di uno scontro con un materiale
riflettente.
Rifrazione il cambio di direzione di un’onda causata dal cambio del mezzo di
propagazione (ad esempio di densità diversa).
Diffrazione la diffusione delle onde, per esempio quando passano per una fessura stretta
Interferenza la somma vettoriale (che tiene conto della frequenza e della fase) di due
onde che entrano in contatto e che contempla anche la possibilità che le onde possono
annullarsi reciprocamente.
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Onde stazionarie
Un’onda stazionaria è una perturbazione periodica di un mezzo materiale, le
cui oscillazioni sono limitate nello spazio.
In pratica non c’è propagazione nello spazio.
Le onde stazionare sono il risultato dell’interferenza tra onde progressive e
regressive sinusoidali, aventi la stessa frequenza.
Una caratteristica delle onde stazionarie è che ad esse non è associato alcun
trasporto di energia.
Un esempio di onda stazionaria è rappresentato dalla corda oscillante di una
chitarra.
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