Cos'è l'onda?

Le onde sono disturbi che si muovono nello spazio portando, esclusivamente, energia da un punto all'altro, senza portare materia. ci sono onde della natura meccanica, elettromagnetico e gravitazionale. Per quanto riguarda la sua propagazione, possiamo classificare tre tipi di onde: onde unidimensionale, bidimensionale e tridimensionale. Per quanto riguarda la direzione del disturbo, si dividono in ondetrasversali e longitudinale.

check-out: natura di un'onda

Proprietà dell'onda

Indipendentemente dalla natura, forma di propagazione o disturbo, tutte le onde hanno le stesse proprietà: frequenza, lunghezzanelonda, ampiezza, velocità e l'andamento del tempo. La figura seguente mostra un'onda e i suoi elementi. Orologio:

In questa figura è possibile osservare alcuni importanti elementi delle onde.

• Lunghezza d'onda

La lunghezza d'onda è rappresentata dal simbolo ed è equivalente allo spazio che le onde percorrono fino a quando non realizzano una completa oscillazione complete. La lunghezza d'onda è anche definita come

distanza tra due valli consecutive, due creste consecutive o tre nodi consecutivi. I nodi sono posizioni nel mezzo che rimangono a riposo durante la propagazione dell'onda. Nel Sistema Internazionale di Unità (SI), la lunghezza d'onda è una grandezza definita in metri (m).

• Frequenza

La frequenza dell'onda è data da numero di oscillazioni che lei si esibisce ogni secondo. Nel Sistema Internazionale, questa grandezza si misura in S^-1 (inverso di un secondo), che equivale a hertz (Hz). Per esempio: un'ondata di 20Hz esegue venti colpi pieni ogni secondo.

• L'andamento del tempo

Il periodo di un'onda è il Intervallo di tempo che lei prende per esibirsi unooscillazionecompletare. Nel SI, questa grandezza è misurata in secondi (S). Inoltre, le proprietà l'andamento del tempo e frequenza può essere correlata dalla seguente espressione:

Sottotitolo:
T = periodo(i)
f = frequenza (Hz o s^-1)

• velocità di propagazione

IL velocità dell'ondaDipende di abbastanza dove si diffonde. Nel Sistema Internazionale di Unità, si misura in metri al secondo (SM). Inoltre, questa quantità ha una relazione matematica con la frequenza (o periodo) e le quantità di lunghezza d'onda:

Sottotitolo:
v = velocità di propagazione dell'onda (m/s)
λ = lunghezza d'onda (m)
f = frequenza (Hz o s^-1)

• Ampiezza

L'ampiezza dell'onda è correlata alla sua intensità. Ad esempio, quando si alza il volume del suono, vengono prodotte onde sonore con ampiezze elevate. L'ampiezza è misurata come la distanza dalla posizione di equilibrio all'altezza di una cresta o di una valle. Peresempio: quando una goccia d'acqua cade sulla superficie di un lago, si forma una piccola onda. I punti di questa onda che sono alla stessa altezza del resto del lago sono posizioninelequilibrio, chiamato anche noi.

Guardaanche: onde periodiche

Propagazione delle onde

Le onde possono propagarsi nel tre direzioni dallo spazio, tuttavia, alcune onde possono viaggiare in un numero minore di dimensioni, come le onde unidimensionali e le onde bidimensionali. Il numero di direzioni in cui si propaga un'onda può essere determinato dalla geometria del mezzo in cui si trova e dalla polarizzazione dell'onda (nei casi in cui è polarizzabile).

• Onde unidimensionali: sono disturbi che si propagano solo in una direzione nello spazio. Esempio: onde formate da una molla premuta in avanti o indietro.

• onde bidimensionali: onde che si propagano sulle superfici, viaggiano quindi in due direzioni dello spazio contemporaneamente. Esempio: un'onda che si forma sulla superficie del lago a seguito del disturbo generato da una roccia che cade su di esso.

• onde tridimensionali: sono onde che si muovono in tre direzioni dello spazio contemporaneamente, in forme sferiche e concentriche alla loro sorgente, cioè quando entrambe provengono dalla stessa posizione. Esempio: Onde sonore che escono da un altoparlante, luce che si propaga da una lampada accesa.

Vedi anche: Classificazione delle onde

Disturbo

In base alla relazione tra la direzione del disturbo che origina un'onda e la direzione in cui quest'onda si propagherà, è possibile classificare le onde come longitudinale o trasversali.

• onde longitudinali: onde che si propagano nella stessa direzione del disturbo che le ha generate. Esempio: il suono è un'onda longitudinale generato dalla compressione e rarefazione di molecole in un mezzo come l'aria, regioni dove il densità dall'aria resta più grande e più piccolo, rispettivamente. Guarda la figura qui sotto:

• Onde trasversali: onde che si propagano in direzioni perpendicolari alla direzione del disturbo che le ha generate. Esempio: un'onda prodotta su una corda che viene oscillata o luce prodotta da campi elettrici e magnetici oscillanti. Guarda l'immagine:

natura delle onde

le onde possono avere natura meccanica, elettromagnetico o gravitazionale.

• Onde meccaniche: Queste onde non si propagano nel vuoto, sono disturbi che possono propagarsi solo in qualche mezzo pieno di materia, come acqua, aria, metalli e così via. Esempi: suoni e terremoti.

Onde sonore che si propagano nell'aria attraverso la vibrazione di un diapason.

Guardaanche: Onde sonore

• ondeelettromagnetico: sono onde che non hanno bisogno di un mezzo per propagarsi. Sono formati dall'oscillazione di campi elettrici e magnetici. Esempio: luce, infrarossi, ultravioletti.

Le onde elettromagnetiche sono prodotte da campi elettrici e magnetici oscillanti.

• ondegravitazionale: la sua esistenza è stata proposta molto tempo fa da Albert Einstein, tuttavia, è stata confermata solo nel 2016, con la collisione di due buchi neri distante. Questo tipo di onda provoca deformazioni nello spaziotempo.

I sistemi binari, come quello in figura, possono oscillare attorno al proprio centro di massa ad alta velocità, producendo onde gravitazionali.

Guardaanche: onde gravitazionali

Di Rafael Hellerbrock
Laureato in Fisica 

Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-onda.htm