A velocità di propagazione di l'onda pò esse determinata aduprendu a formula generale:
Descrizzione di a formula:
v = velocità di propagazione di l'onda (l'unità sò metri/secondu)
T = periodu d'onda = u tempu necessariu per chì un'onda percorra una lunghezza d'onda (l'unità sò secondi)
f = frequenza = u numeru di lunghezze d'onda chì passanu per u listessu puntu durante un secondu (l'unità hè 1 / secondu = hertz)
lambda = lunghezza d'onda (l'unità sò metri)
Da induve vene a formula sopra ? Probabilmente vi ricordate di a formula di velocità v = s / t, induve v = velocità, s = distanza percorsa, è t = intervallu di tempu. Questa hè a formula per a velocità di un ughjettu, cum'è studiata in u tema di u muvimentu lineare.
S'ellu hè adattatu à u muvimentu di un'onda, a distanza percorsa hè identica à a lunghezza d'onda, l'intervallu di tempu hè identicu à u periodu (T = 1/f) o à a frequenza (f = 1/T).
Velocità di propagazione di l'onda nantu à una corda
L'onde chì si propaganu nantu à corde o corde sò onde trasversali, calculate cù a formula:
Descrizzione di a formula:
v = velocità di l'onda nantu à a corda (l'unità sò metri/secondu)
F = forza di tensione di a corda (unità kg m/s)2 (cunnisciutu ancu cum'è Newton)
Myu = densità di massa di a corda = massa per unità di lunghezza di a corda (l'unità sò chilogrammi/metri)
Basatu annantu à a formula sopra, si cunclude chì a velocità di l'onda annantu à una corda dipende da a forza di tensione di a corda è da a massa per unità di lunghezza di a corda. Cumu si ottiene sta formula si pò amparà in a derivazione di a formula. velocità di propagazione di l'onda nantu à una corda.
Velocità di l'onde sonore
L'onde sonore sò onde longitudinali chì si propaganu attraversu diversi mezi. Ci sò parechji mezi attraversu i quali l'onde sonore ponu viaghjà, cumpresi l'aria, l'acqua, i muri, ecc. A velocità di propagazione di l'onde sonore dipende da e proprietà di u mezu attraversu u quale viaghjanu, cum'è a velocità di propagazione di l'onde trasversali in una corda dipende da e proprietà di a corda.
Sè l'onde sonore viaghjanu per un fluidu cum'è l'aria o l'acqua, a velocità di u sonu hè calculata cù a formula
Descrizzione di a formula:
v = velocità di l'onde sonore
B = modulu di massa
rho = densità
Sè un'onda sonora si propaga à traversu una longa asta solida, a velocità di u sonu hè calculata cù a formula
Descrizzione di a formula:
Y = Modulu di Young
Velocità di l'onde elettromagnetiche
A velocità di l'onde elettromagnetiche (a velocità di l'onde luminose) hè 3,00 x 108 m / s.
Velocità di propagazione di l'onda nantu à una corda
Fattori chì influenzanu a velocità di l'onde trasversali in e corde
A velocità di un'onda meccanica dipende solu da e proprietà di u mezu attraversu u quale viaghja. A velocità di l'onde marine dipende da a natura di u mare, a velocità di l'onde sonore dipende da a natura di l'aria attraversu a quale passanu. In listessu modu, a velocità di l'onde in una corda dipende da e proprietà di a corda. Per chiarificà questu, prima fate Esperimenti chì investiganu i fattori chì influenzanu a velocità di l'onde nantu à e corde.
Basatu annantu à l'esperimenti realizati, hè statu cunclusu chì a velocità di un'onda annantu à una corda dipende da a forza di tensione annantu à a corda è da a massa per unità di lunghezza di a corda. Più grande hè a forza di tensione (più stretta hè a corda), più veloce si move l'onda. À u cuntrariu, più grande hè a massa di a corda, più lenta si move l'onda.
Derivazione di a formula per a velocità di l'onde trasversali in e corde
A derivazione di a formula per a velocità di l'onda nantu à e corde hè una prova matematica di i fattori chì influenzanu a velocità di propagazione di l'onda nantu à e corde.
Cunsiderate una cresta d'onda o un impulsu chì si move à diritta attraversu una corda (imagine in cima). L'imagine di l'impulsu hè ingrandita, accumpagnata da una imagine di a forza di tensione di a corda F chì agisce nantu à a corda attraversu a quale passa u piccu di l'onda (imagine in fondu).
Ogni forza di tensione di corda (F) hè descritta in a direzzione urizzuntale (Fx) è a direzzione verticale (Fy). E duie forze Fx anu a listessa magnitudine è direzzioni opposte dunque si annullanu l'una l'altra. Invece ci sò duie forze Fy versu u centru di u circulu.
A magnitudine di ogni forza in a direzzione verticale (Fy)
Forza risultante versu u centru di u cerchju
Riunione di massa à corda
A seconda lege di u muvimentu di Newton per u muvimentu circulare uniforme
Descrizzione di a formula:
v = velocità di l'onda nantu à a corda (m/s)
F = forza di tensione di a corda (Newton)
myu = densità di massa di a corda = massa per unità di lunghezza di a corda (kg/m)
Basatu annantu à l'equazione sopra, si pò cunclude chì a velocità di l'onda hè proporzionale à a tensione di a corda è inversamente proporzionale à a massa per unità di lunghezza di a corda. Dunque, più tesa hè a corda, più veloce hè l'onda, è più grande hè a massa di a corda, più lenta hè l'onda.
