L’idea essenziale
Un’onda è una perturbazione che si propaga trasferendo energia e informazione senza richiedere un trasporto netto di materia alla stessa velocità della perturbazione. Frequenza, lunghezza d’onda e velocità sono collegate da v = fλ.
Le grandezze fondamentali
Quando un’onda attraversa un mezzo, le particelle del mezzo possono oscillare attorno alla loro posizione di equilibrio mentre la perturbazione avanza. In un’onda su una corda, per esempio, un punto della corda si muove soprattutto su e giù; non viaggia insieme alla cresta per tutta la lunghezza della corda.
Esempio numerico
Le onde elettromagnetiche sono diverse: non richiedono un mezzo materiale e nel vuoto si propagano alla velocità della luce.
Trasversali e longitudinali
Un’onda si propaga a 12 m/s con frequenza 3,0 Hz. La sua lunghezza d’onda è λ = v/f = 12/3,0 = 4,0 m . Se la sorgente mantiene la stessa frequenza ma il mezzo cambia e la velocità diventa 8 m/s, la nuova lunghezza d’onda è 8/3 ≈ 2,7 m.
L’idea essenziale
In un’onda trasversale l’oscillazione è perpendicolare alla direzione di propagazione; una corda tesa è l’esempio classico. Nel suono in un gas, invece, le variazioni di pressione e densità sono principalmente longitudinali: le particelle oscillano avanti e indietro lungo la direzione di propagazione.
Quando un’onda attraversa un mezzo, le particelle del mezzo possono oscillare attorno alla loro posizione di equilibrio mentre la perturbazione avanza. In un’onda su una corda, per esempio, un punto della corda si muove soprattutto su e giù; non viaggia insieme alla cresta per tutta la lunghezza della corda.