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CAPITOLO 12
Le onde e il suono
ONDA TRASVERSALE
Un’onda è trasversale quando la direzione della perturbazione è perpendicolare
alla direzione di propagazione dell’onda.
Le onde radio, le onde luminose e le microonde sono esempi di onde trasversali.
Sono onde trasversali anche quelle che si propagano nelle corde di strumenti musicali
come la chitarra o il violino.
Onde longitudinali
Consideriamo nuovamente una molla elicoidale appoggiata su un tavolo. Se muoviamo
avanti e indietro con moto armonico un estremo della molla nella direzione
della sua lunghezza (cioè longitudinalmente), come nella figura 12.4, lungo la molla
si propaga un’onda. Come mostra la parte C della figura, l’onda è formata da una
successione di regioni della molla alternativamente compresse e diradate che si propagano
lungo la molla. In questo caso, un segno colorato fissato sulla molla si muove
avanti e indietro compiendo oscillazioni armoniche nella stessa direzione in cui
si propaga l’onda.
A
Regione di
compressione
Figura 12.4
Quando si fa oscillare rapidamente
e con continuità avanti e indietro un
estremo della molla, si genera un’onda
longitudinale che si propaga
da sinistra verso destra.
B
Regione di
diradazione
Regione di
compressione
C
ONDA LONGITUDINALE
Un’onda è longitudinale quando la direzione della perturbazione è uguale alla
direzione di propagazione dell’onda.
Le onde sonore, per esempio, sono onde longitudinali.
Alcuni tipi di onde non sono né trasversali né longitudinali. Per esempio, in
un’onda che si propaga sulla superficie dell’acqua le particelle non si spostano né
in direzione perpendicolare a quella in cui viaggia l’onda né nella stessa direzione.
Come mostra la figura 12.5, i loro spostamenti hanno infatti sia una componente
perpendicolare sia una componente parallela alla direzione di propagazione
dell’onda. In particolare, le particelle d’acqua più vicine alla superficie descrivono
traiettorie quasi circolari.
12.2 Onde periodiche
Le onde periodiche sono costituite da cicli, cioè da fenomeni che si ripetono uguali
a se stessi con un ritmo regolare. Per esempio, un ciclo completo delle onde delle
figure 12.3 e 12.4 è costituito da un’oscillazione armonica di ogni punto della
molla intorno alla sua posizione di equilibrio.
Direzione di
propagazione dell’onda
Componente
trasversale
Componente
longitudinale
Una particella vicina alla superficie
dell’acqua descrive una traiettoria
circolare quando è investita da un’onda
Figura 12.5
Le onde sull’acqua non sono
né trasversali né longitudinali,
perché le particelle vicino alla superficie
dell’acqua descrivono traiettorie quasi
circolari.
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