Fisica classica/Proprietà generali delle onde: differenze tra le versioni

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== Introduzione==
Dall'inizio della civiltà è noto che nei mezzi continui si possono propagare disturbi che variano sia nello spazio che nel tempo: tali disturbi sono dette onde.
UnLe esempioonde didel ondemare dasono semprel'esempio notopiù sonoevidente ovviamentee lenoto ondefino deldagli marealbori della civiltà. Uno dei primi tentativi scientifici di spiegare il fenomeno è dovuto a [[w:Leonardo_Da_Vinci|Leonardo da Vinci]] che cercò di studiare
le onde, prodotte dal vento, sulle spighe di un campo di grano.
 
Per avere un'onda è in genere necessario un mezzo continuo ed una forza di richiamo elastico, diffusa, che una volta provocata una deformazione la forza di richiamo tende a riportare il sistema nella configurazione di equilibrio, mae contemporaneamente la distribuisce nel mezzo vicino.
 
Una caratteristica delle onde è inoltre che, senzanon trasporto ditrasportano materia, le ondema trasportano energia, quantità di moto e in generealcuni casi anche quantitàmomento di motoangolare: la forza distruttiva delle onde del mare sulle barriere protettiva è dovuta al trasporto di quantità di moto o se si vuole la loro pressione (quantità di moto e pressione sono grandezze tra di loro collegate)
 
==Equazione delle onde==
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è:
:<math>\frac{1}{v^2}\frac{\partial^2 u}{\partial t^2}=\frac{\partial^2 u}{\partial x^2}. \ </math>
Dove <math>u\ </math> è la grandezza che rappresenta l'allontanamento dalla posizione di equilibrio, tale grandezza può essere uno scalare o una grandezza vettoriale (ma anche un tensore). Nel caso delle onde del mare la grandezza che si allontana dalla posizione di equilibrio è
la superficie dell'acqua, nel caso delle onde del grano l'allontanamento dalla posizione verticale della spiga, nel caso del suono nei fluidi
è la pressione locale (o la densità). <math>v\ </math> è la velocità dell'onda ed è il parametro che dipende dal mezzo in cui viene trasmesso. In genere la velocità delle onde dipende sia
dalla forza di richiamo elastica che dalla densità del mezzo. Come regola generale si ha che più elevata è la forza di richiamo elastico più alta è la velocità delle onde, mentrecontemporaneamente minore è la densità del mezzo più elevata
è la velocità.
[[Image:Nonsinusoidal wavelength.JPG|thumb|right|200 px|Una onda progressiva periodica: Lunghezza ''λ'', può essere misurata dalla distanza tra due punti in cui l'onda rimane eguale a se stessa. La forma sarebbe la stessa se l'asse orizzontale fosse il tempo in questo caso la distanza tra due punti in cui l'onda rimane eguale a se stessa sarebbe il periodo ]]
La soluzione generale dell'equazione delle onde nel caso di deformazione unidimensionale è stata derivata da
[[w:Jean le Rond d'Alembert|d'Alembert]] come:
:<math>u(x,t) = f(x-vt) + g(x+vt)\ </math>
dove <math>f\ </math> e <math>g\ </math> sono funzioni arbitrarie,
corrispondenti, rispettivamente, alla onda che si muove in avanti (progressiva, la prima) e a quella che si muove all'indietro (regressiva, la seconda).
 
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=== Forme d'onda ===
[[Image:Waveforms.svg|thumb|right|280 px|forma d'onda sinusoidale, quadra, triangolare e a dente di sega.]]
 
La forma di <math>f\ </math> nella soluzione dell'equazione di d'Alembert dipende dall'argomento <math>x-vt\ </math>. Se questo argomento è costante corrisponde a un valore