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Onde trasversali



Un'onda trasversale è un'onda le cui le particelle oscillano perpendicolarmente alla direzione di propagazione.

Quando ad esempio suoniamo una chitarra si formano sulle corde delle onde trasversali. Le onde radio e le onde luminose sono altri esempi di onde trasversali.


La perturbazione si propaga lungo una corda



Rappresentiamo un'onda trasversale su un piano cartesiano. In figura è rappresentata un'onda trasversale nel suo istante iniziale t=0.


Un'onda trasversale nell'istante t = 0



La perturbazione non è fissa ma "viaggia" lungo l'asse x a una velocità di c. Osserviamo che le particelle oscillano seguendo un andamento sinusoidale con un periodo T, una frequenza f e un'ampiezza A.


Le caratteristiche di un'onda



Ricordiamo brevemente la definizione delle grandezze caratteristiche di un'onda.


L’ampiezza A dell’onda è lo spostamento massimo dalla posizione d’equilibrio di un punto. L’ampiezza è quindi uguale alla distanza tra una cresta (il punto più alto) o un ventre (il punto più basso) e la posizione di equilibrio.


Il periodo T è l’intervallo di tempo in cui viene compiuta un’oscillazione completa. Possiamo definire il periodo anche come il tempo impiegato dall'onda per percorrere una distanza uguale alla lunghezza d’onda.

Il periodo e la frequenza sono legati dalla relazione:




La lunghezza d’onda è la lunghezza di un ciclo ed è uguale alla distanza tra due creste successive, o tra due ventri successivi:




Esempio

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La frequenza f è il reciproco del periodo e rappresenta il numero di cicli nell'unità di tempo:




La velocità è indicata con c. La direzione della velocità è lungo l'asse x, cioè nella direzione perpendicolare alle oscillazioni delle particelle.


Esempio

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La velocità di un’onda su una corda



La velocità di propagazione di un’onda dipende dalle caratteristiche del mezzo in cui si propaga: la velocità aumenta all'aumentare della tensione T della corda e diminuisce all'aumentare della massa per unità di lunghezza m/L della corda:




Questa espressione della velocità di un'onda trasversale vale per piccole ampiezze.


Esempio

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redattore del materiale didattico: Sara Passalacqua