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fisica:esperienze:onde_e_vibrazioni

LAB2GO Scienza

Onde stazionarie in un tubo

Descrizione

Le onde stazionarie sono il risultato della sovrapposizione di due onde di uguale ampiezza e uguale frequenza che si propagano nella stessa direzione e in versi opposti. Poiché le due onde componenti trasportano in versi opposti la stessa quantità di energia, l'energia netta trasportata dall'onda stazionaria è nulla. Anche l'aria all'interno di una canna d'organo o di un tubo qualsiasi può essere sede di onde stazionarie. A un' estremità chiusa di un tubo tutte le onde stazionarie presentano un nodo, perché a contatto di una parete le molecole d'aria non sono libere di muoversi. A un' estremità aperta, invece, l’aria può spostarsi liberamente avanti e indietro e le onde stazionarie presentano un ventre (antinodo). In corrispondenza di un nodo l’aria rimane imperturbata, mentre in corrispondenza di un ventre subisce alternativamente la massima compressione e la massima rarefazione. La figura seguente mostra i profili delle onde stazionarie di frequenza più bassa in un tubo con una sola estremità aperta. Le rispettive lunghezze d’onda λ dipendono solo dalla lunghezza L del tubo; le frequenze di risonanza dipendono anche dalla velocità di propagazione del suono nell’aria. La frequenza n-esima è:

         fn  = ( 2n – 1 ) v/4L         (n= 1,2,3,…)

dove n indica un numero variabile, v è la velocità di propagazione del suono nell’aria e L la lunghezza del tubo utilizzato. Va sottolineato che sono possibili le sole armoniche dispari.

Strumenti

Strumenti necessariDescrizione
Acqua
Cilindro graduato altezza 50 cm circa e diametro 6.5 cm
Tubo di plastica altezza 40 cm circa e diametro 5 cm o superiore
Diapason e generatore di frequenze
Riga millimetrata
Termometro

Scheda didattica

Sitografia

Link Descrizione
www.zainodigitale.it Libro di testo


fisica/esperienze/onde_e_vibrazioni.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)