Caratteristiche generali delle onde

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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GRANDEZZE CARATTERISTICHE DELLE ONDE

Le grandezze utilizzate per caratterizzare un'onda periodica, in particolare di tipo armonico, sono:

1. 1. Periodo T: è il più piccolo intervallo di tempo (quello di un'oscillazione completa) dopo il quale il moto riassume le stesse caratteristiche in ogni punto del mezzo in cui si propaga l'onda.

2. 2. Frequenza F: rappresenta il numero di vibrazioni complete che avvengono in un secondo.

La relazione fra periodo e frequenza è la seguente:

L'unità di misura della frequenza rappresentata da un'oscillazione al secondo, si chiama hertz (Hz).



3. 3. Lunghezza d'onda : è la distanza percorsa dall'onda in un periodo o anche la distanza minima fra due punti in cui lo spostamento dalla configurazione di equilibrio assume lo stesso valore.

4. 4. Ampiezza: rappresenta il massimo spostamento dalla posizione di equilibrio ed è uguale sia per gli spostamento positivi che per quelli negativi.

Se l'onda è armonica si ottiene una sinusoide che rappresenta il diagramma orario del moto.



Nella figura che segue è rappresentata la configurazione assunta in un certo istante da una molla lungo la quale si propaga un'onda trasversale di tipo armonico nella direzione dell'asse orizzontale; le coppie di punti A e B si dicono in fase, nel senso che si trovano nelle stesse condizioni spaziali ed energetiche; i punti come B e C sono invece in opposizione di fase, ossia sfasati di mezzo periodo l'uno rispetto all'altro.



La velocità di propagazione di un'onda di lunghezza d'onda u, e di periodo T viene espressa dal rapporto:




EQUAZIONE DELLE ONDE ARMONICHE

Per descrivere un’onda periodica in movimento bisogna considerare una funzione di due variabili, la posizione orizzontale x e il tempo t.
La rappresentazione analitica di tale funzione è:



Essa esprime lo spostamento dalla posizione di equilibrio in funzione del tempo e della distanza dalla sorgente.


PROPAGAZIONE DELLE ONDE

Ogni qualvolta un treno di onde periodiche si propaga in un mezzo il moto vibratorio si mantiene finché l'onda o incontra un ostacolo a causa del quale non può più progredire oppure raggiunge un oggetto o una fenditura o un altro mezzo, che perturba il suo moto e ne muta la velocità. Quando si verifica questa situazione l'onda continuare a propagarsi.
In genere, qualunque sia il tipo di onde, l'ulteriore propagazione può avvenire con tre modalità distinte corrispondenti a tre fenomeni diversi: la riflessione, la rifrazione e la diffrazione, che in certe particolari condizioni possono anche verificarsi simultaneamente.