5AL-5BLOndeSuono_Cutnell_Zanichelli

CAPITOLO 12
Le onde e il suono
abbiano la stessa ampiezza e la stessa frequenza. Per semplicità supponiamo inoltre
che la loro lunghezza d’onda sia λ 1 m e che le membrane degli altoparlanti vibrino
in fase, cioè che esse comincino a muoversi verso l’esterno nello stesso istante e
tornino verso l’interno nello stesso istante.
3 m
C
R
C
R
Ricevitore
3 m
Pressione
A
A
Interferenza costruttiva
Pressione
Tempo
2A
+ =
Tempo
Figura 12.27
Per effetto dell’interferenza costruttiva
tra due onde sonore con la stessa
ampiezza A, in un punto posto
a distanze uguali dalle due casse
acustiche che emettono onde
in fase (C, compressioni; R, rarefazioni)
si sente un suono più intenso
(di ampiezza 2A).
Se i due altoparlanti sono alla stessa distanza dal punto in cui le onde si sovrappongono,
si ha sempre la sovrapposizione delle compressioni (C) di un’onda con le
compressioni dell’altra e la sovrapposizione delle rarefazioni (R) di un’onda con le
rarefazioni dell’altra. Per il principio di sovrapposizione la forma dell’onda che risulta
dalla combinazione delle due onde è uguale alla somma delle forme delle due
onde. Di conseguenza, l’ampiezza delle variazioni di pressione nel punto di sovrapposizione
è il doppio dell’ampiezza A delle due onde singole: in questo punto il suono
è più forte di quello che proviene da uno solo degli altoparlanti. Quando due
onde si combinano in modo che una compressione si sovrappone sempre a una compressione
e una rarefazione si sovrappone sempre a una rarefazione, si dice che sono
in fase (o in concordanza di fase) e che danno luogo a interferenza costruttiva.
Supponiamo di allontanare dal punto di sovrapposizione l’altoparlante di sinistra
di mezza lunghezza d’onda (figura 12.28). Nel punto di sovrapposizione una
compressione proveniente dall’altoparlante di sinistra incontra una rarefazione proveniente
dall’altoparlante di destra e, analogamente, una rarefazione proveniente
da sinistra incontra una compressione proveniente da destra. Per il principio di
sovrapposizione, l’ampiezza dell’onda che risulta dalla combinazione di queste due
onde è nulla: le rarefazioni prodotte da un’onda compensano esattamente le compressioni
prodotte dall’altra (*). Il risultato è che la pressione dell’aria rimane
costante: in quel punto non si sente alcun suono. Quando due onde si combinano in
modo che una compressione si sovrappone sempre a una rarefazione, si dice che
sono in opposizione di fase e che danno luogo a interferenza distruttiva.
C
R
C
R
C
1
3+ –2 m
Ricevitore
3 m
Pressione
A
A
Interferenza distruttiva
Tempo
Pressione
+ =
Tempo
Figura 12.28
Le onde sonore emesse dagli
altoparlanti sono in fase. Tuttavia, il fatto
che l’altoparlante di sinistra sia a una
distanza dal punto di sovrapposizione
maggiore di mezza lunghezza d’onda
rispetto alla distanza dell’altoparlante
di destra produce un fenomeno
di interferenza distruttiva tra le due onde
(C, compressioni; R, rarefazioni).
Pertanto, nel punto di sovrapposizione
non si sente alcun suono.
(*) Quando si allontana la cassa acustica di sinistra, l’intensità del suono emesso da questa cassa, e quindi
anche l’ampiezza della pressione nel punto di sovrapposizione, diminuiscono leggermente. Per fare in
modo che l’ampiezza della pressione delle due onde che si sovrappongono sia uguale, in questo capitolo
supporremo che la potenza sonora trasmessa dal ricevitore alla cassa acustica di sinistra sia leggermente
superiore a quella trasmessa alla cassa acustica di destra.
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