Le onde in fisica: una guida

tramite: O2O
Difficoltà: difficile
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Introduzione

In fisica un'onda è un movimento impulsivo o periodico che si propaga tramite un mezzo, non necessariamente materiale, con una certa velocità. La luce è un 'onda elettromagnetica trasversale, con campi elettrici e magnetici variabili ad angolo retto l'uno rispetto all'altro e rispetto alla direzione di propagazione della relativa onda luminosa. Se siete interessati all'argomento, state leggendo l'articolo giusto, in seguito verranno approfondite infatti le onde in fisica tramite una guida.

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Le onde perodiche

Le onde periodiche sono universalmente caratterizzate dalla loro frequenza f, dalla lunghezza d'onda λ(lambda) e dalla velocità di propagazione v. Tali parametri soddisfano la relazione f λ = v. Ossia per essere più precisi la frequenza rappresenta il numero di creste per unità di tempo e si misura in Hertz (Hz), il suo inverso è il periodo T che sarà quindi il tempo fra due creste d'onda successive. La lunghezza d'onda è invece la distanza che separa due creste consecutive e si misura quindi in metri, come in ogni forza elettromagnetica, minore è la lunghezza d'onda maggiore è la potenze dell'onda, infatti le variabili potenza e lunghezza sono inversamente proporzionali tra loro.

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Principio di sovrapposizione

Due onde possono interferire reciprocamente. Quando in un punto sono presenti due onde, l'onda risultante si trova sommando algebricamente gli spostamenti delle onde individuali. Due onde in fase interferiscono costruttivamente, mentre due onde sfasate di mezza lunghezza interferiscono in modo distruttivo, ossia tendono ad annullarsi tra loro. La proprietà di combinare le onde sommando gli spostamenti viene chiamata principio di sovrapposizione. Le onde in genere trasportano energia e quantità di moto fornite originariamente dalle rispettive sorgenti, anche se spesso non ce ne rendiamo conto. Ci sono comunque diverse tipologia di onda, se per esempio l'onda è stazionaria non ha luogo nessun trasporto di energia, infatti l'energia accumulata viene trasformate ripetutamente da potenziale a cinetica e viceversa, ma rimane sempre localizzata nello stesso posto senza spostarsi. A differenza se invece l'onda si muove in qualche direzione, essa trasporta energia verso quella relativa direzione.

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L'effetto Doppler

A questo punto chiariremo il concetto di intensità I dell'onda, quest'ultima è la potenza trasportata attraverso l'area unitaria di una sezione trasversale alla direzione di propagazione. Nel Sistema Internazionale l'unità di misura di questo sistema è il watt per metro quadro. Per finire questo articolo passeremo ad un fenomeno tipico delle onde, ossia l'effetto Doppler. Questo effetto appena citato consiste nello spostamento dall'inglese "shift" della frequenza dell'onda dovuto sia al movimento della sorgente che dell'osservatore o in altri casi entrambi, quindi sia sorgente che osservatore. Quando la distanza fra la sorgente e l'osservatore diminuisce la frequenza aumenta, quando la distanza aumenta la frequenza diminuisce, le due varianti infatti sono legate in modo inversamente proporzionale, infatti all'aumentare della prima variante l'altra diminuisce e viceversa.

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