Moti ondulatori
Le ONDE sono oscillazioni che si propagano in un mezzo materiale: solido, liquido aeriforme;
ogni volta che un corpo, detto sorgente, ( esempio un sasso gettato in acqua) perturba un mezzo elastico come l’acqua si formano delle Onde di natura meccanica, in cui le molecole dell’acqua colpite si muovono in senso verticale e colpiscono quelle vicine; in questo modo si trasmette energia meccanica e l’oscillazione si propaga sempre più lontano dalla sorgente.
Le onde meccaniche hanno bisogno di un mezzo materiale attraverso cui viaggiare e propagarsi.
Sono onde meccaniche quelle sull’acqua, delle corde, delle molle, le onde sismiche, tutte onde che si propagano attraverso le rocce e il terreno, e le onde sonore che si propagano attraverso l’aria, l’acqua, il terreno, i muri..
Queste onde non si propagano nel vuoto. La luce è un’onda che attraversa il vuoto, quindi non è un’onda meccanica ma è un’onda elettromagnetica.
Come si trasmettono le onde meccaniche?
Le onde meccaniche si trasmettono da un punto all’altro con le VIBRAZIONI del mezzo che attraversano.
Quanti tipi di onde meccaniche esistono?
Longitudinali, e trasversali.
Un’onda si dice Longitudinale quando le particelle oscillano nella stessa direzione dell’onda.
L’onda si dice Trasversale quando le particelle oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione dell’onda.
Onde periodiche
I fenomeni elettrici e quelli magnetici sono legati tra loro dal fatto che il campo elettrico che varia nel tempo: cariche elettriche che si muovono, genera un campo magnetico e questo a sua volta genera un campo elettrico; si generano a vicenda e variano nel tempo, cioè oscillano in modo simile.
Le oscillazioni contemporanee di questi due campi producono le onde elettromagnetiche perchè hanno la forma di um’onda, detta SINUSOIDE, in cui il punto più alto si chiama Cresta, quella più bassa si chiama VENTRE.
Lunghezza d’onda e ampiezza
La lunghezza dell’onda A (si legge lambda) rappresenta la distanza minima tra due creste o due ventri successivi. La sua unità di misura è il metro.
L’ampiezza dell’onda è la distanza tra la cresta, o il ventre, e l’asse di propagazione dell’onda.
Principio di sovrapposizione
Due o più onde che si propagano nello stesso mezzo generano una perturbazione uguale alla somma delle perturbazioni che ciascuna onda produrrebbe da sola.
Percepiamo come RUMORE le onde sonore determinate da vibrazioni irregolari o isolate o la sovrapposizione disordinata di tante onde.
Velocità del suono
Le onde sonore si propagano con una velocità che varia a seconda delle proprietà elastiche del mezzo che attraversano e che generalmente è tanto più elevata quanto più alta è la densità del mezzo. Ad esempio, mentre nell’aria la velocità del suono è di 340 m/s, nell’acqua è di circa 1500 m/s e nel ferro di circa 5000 n/s.
Periodo e frequenza
Il PERIODO (T) è l’intervallo di tempo (espresso in secondi) in cui avviene una oscillazione.
La FREQUENZA (f) è il numero di oscillazioni che l’onda compie in un secondo.
Come si produce Il SUONO
Il Suono è prodotto dalle vibrazioni di un corpo elastico: la pelle di un tamburo, le corde vocali, le corde della chitarra..
Tutte questi corpi elastici sono SORGENTI SONORE:
Esse trasmettono le vibrazioni nell’aria in cui si crea una serie di COMPRESSIONI e di RAREFAZIONI che formano le onde sonore.
Le onde sonore sono onde sferiche longitudinali e si propagano in tutte le direzioni; fanno vibrare la membrana del timpano che trasmette le vibrazioni agli organi interni e si trasformano in impulsi nervosi che arrivano al cervello che li riconosce come SUONI.
Caratteristiche del suono
Ogni suono ha le sue caratteristiche: Intensitò, altezza, timbro.
L’INTENSITA’ è determinata dall‘ampiezza dell’onda; l’intensità di suono è il DECIBEL.
L’ALTEZZA è determinata dalla frequenza dell’onda: suoni acuti, suoni bassi, suoni gravi.
Il TIMBRO è determinato dalla forma dell’onda.
LA LUCE
La luce è trasmissione di energia e quindi è un’onda che si propaga nello spazio, ma non è meccanica, perchè non ha bisogno di alcun mezzo e si propaga anche nel vuoto, quindi è un’onda ELETTROMAGNETICA, come le onde radio, le microonde, le radiazioni ionfrarossi, ultravioletti, raggi X.
Teoria ondulatoria
La teoria ondulatoria della luce afferma che la luce è un’onda , caratterizzata da una lunghezza, una ampiewzza, una frequenza e una velocità di propagazione.