Un’ONDA è una perturbazione che si propaga in un mezzo (acqua, terra, aria ecc.) al trascorrere del tempo. Il punto più alto di ogni onda si chiama cresta, il più basso ventre; l’intervallo tra una cresta e la successiva coincide con un’oscillazione completa del mezzo in cui l’onda si propaga.
La distanza tra due creste o due ventri successivi è la LUNGHEZZA D’ONDA, indicata con la lettera greca λ. La distanza verticale tra il punto più alto della cresta e la linea di propagazione dell’onda costituisce l’AMPIEZZA (h). Entrambe queste grandezze si misurano in metri.
La durata di un’oscillazione completa si chiama
PERIODO (T) ed è misurata in secondi. Il numero di oscillazioni complete compiute in 1 secondo è detto
FREQUENZA (f) dell’onda ed è misurato in
hertz (Hz).
Le onde ad alta frequenza sono prodotte da corpi che oscillano velocemente; le onde a bassa frequenza da corpi che oscillano lentamente. La VELOCITÀ (v) di propagazione di un’onda è pari al prodotto della lunghezza d’onda per la frequenza:
v
= λ × f.
Un’onda non trasporta materia ma solo ENERGIA.
Nelle ONDE TRASVERSALI le particelle oscillano in direzione perpendicolare alla propagazione. Nelle ONDE LONGITUDINALI l’oscillazione delle particelle è parallela alla propagazione dell’onda.
IL SUONO E I FENOMENI ACUSTICI
Un SUONO è il prodotto della vibrazione di un corpo elastico, detto
sorgente sonora.
Quando un corpo vibra, cioè compie rapidi movimenti oscillatori, genera nell’aria onde di compressione e rarefazione; ogni vibrazione comprime le molecole d’aria circostanti, che trasmettono la compressione alle molecole vicine; le oscillazioni (vibrazioni) si propagano così nell’aria sotto forma di
ONDE SONORE.
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Le onde sonore sono longitudinali, e sono onde sferiche
concentriche, perché ogni oggetto che vibra genera onde intorno a sé in tutte le direzioni.
Oltre che nell’aria, le onde sonore possono propagarsi nei liquidi e nei solidi.
La VELOCITÀ DI TRASMISSIONE delle onde varia a seconda del mezzo; di solito, è tanto più elevata quanto più il mezzo è denso ed elastico. La velocità del suono, quindi, è maggiore nei solidi, che sono perciò buoni conduttori del suono; la velocità del suono è minore nei liquidi e ancora inferiore negli aeriformi. Tuttavia, alcuni solidi, come il sughero o la gommapiuma, sono isolanti acustici, perché assorbono il suono ostacolandone la propagazione.
La caratteristica del suono che permette di distinguere i suoni forti dai suoni deboli è l’INTENSITÀ (o volume), cioè la potenza con cui il suono viene emesso. L’intensità dipende dall’ampiezza delle onde sonore e si esprime in decibel (dB).
L’ALTEZZA di un suono è la caratteristica che permette di distinguere i suoni gravi dai suoni acuti, e dipende dalla frequenza delle onde sonore.
Un’altra caratteristica del suono è il TIMBRO, cioè la sonorità tipica di ogni sorgente sonora, che dipende dalla forma dell’onda.
L’orecchio umano non percepisce tutti i suoni, ma solo quelli di frequenza compresa tra 20 e 20000 hertz. I suoni che hanno frequenza inferiore, gli infrasuoni, e quelli che hanno frequenza superiore, gli ultrasuoni, non sono percepibili dall’orecchio umano.
Quando un suono è prodotto da onde sonore disordinate e irregolari viene definito RUMORE.
Propagandosi, le onde possono incontrare ostacoli: se ciò avviene, rimbalzano e tornano indietro. Questo fenomeno è chiamato RIFLESSIONE e, in condizioni particolari, produce l’eco.