Intorno a noi si verificano spesso fenomeni legati a vibrazioni, suoni e onde. Dì solo le vibrazioni di un terremoto, il cinguettio degli uccelli e le onde dell'acqua di mare. In questa discussione, conosceremo ulteriormente l'ultimo fenomeno, ovvero le onde.
Allora, cosa si intende per onde? Le onde sono vibrazioni che si propagano. Ad esempio, un bambino lega l'estremità di una corda a un ramo di un albero. Quindi il bambino fa vibrare regolarmente l'altra estremità della corda su e giù. Si può vedere che nel tempo la vibrazione si propaga lungo la fune fino a giungere all'estremità della fune che viene legata e forma un'onda.
Da questa illustrazione otteniamo la definizione che la propagazione di una vibrazione è chiamata onda.
La forma ideale di un'onda seguirà il movimento sinusoidale. Oltre alla radiazione elettromagnetica, e possibilmente alla radiazione gravitazionale, che può viaggiare attraverso il vuoto, esistono anche onde in un mezzo (che a causa del cambiamento di forma può produrre una forza elastica) dove possono viaggiare e possono spostare energia da un luogo all'altro senza causare particelle del mezzo spostarsi in modo permanente; cioè, non c'è movimento di massa.
Un mezzo è lineare se si possono sommare le diverse onde in un dato punto del mezzo; limitato se limitato, altrimenti si chiama "infinito"; uniformi se le loro caratteristiche fisiche non cambiano in punti diversi; isotropi se le loro caratteristiche fisiche sono "le stesse" in direzioni diverse.
In base alla direzione di propagazione e alla direzione della vibrazione, le onde sono raggruppate in due tipi, vale a dire le onde trasversali e le onde longitudinali.
Onde trasversali
Le onde trasversali sono onde la cui direzione di propagazione è perpendicolare alla direzione della vibrazione.
Ad esempio, un bambino fa vibrare una corda che termina in un albero in modo che le onde si formino sulla corda come mostrato. Si può vedere che le onde formate sulla fune sono onde trasversali, dove la direzione di propagazione è perpendicolare alla direzione della vibrazione.
Le onde trasversali si verificano generalmente nei solidi elastici; l'oscillazione in questo caso è il movimento di una particella solida dalla sua posizione rilassata, nella direzione perpendicolare alla propagazione dell'onda. Poiché lo spostamento corrisponde alla deformazione di taglio locale del materiale, l'onda trasversale di questa proprietà è chiamata onda di taglio. In sismologia, le onde di taglio sono anche chiamate onde secondarie o onde S.
(Leggi anche: Capire la differenza di vibrazioni e onde)
Ci sono diversi esempi di onde trasversali, comprese le onde su corde e le onde luminose.
Onde longitudinali
A differenza delle onde trasversali, le onde longitudinali sono onde la cui direzione di propagazione è parallela alla direzione della vibrazione.
Ad esempio, una molla con un'estremità legata orizzontalmente è in equilibrio. Quindi viene tirato e rilasciato, provocando vibrazioni e onde in primavera. Si può vedere che l'onda formata sulla molla è un'onda longitudinale in cui la direzione di propagazione è parallela alla direzione della vibrazione.
Le onde longitudinali includono le onde sonore (vibrazioni di pressione, spostamento delle particelle e velocità delle particelle propagate in un mezzo elastico) e le onde sismiche P (create da terremoti ed esplosioni). In un'onda longitudinale, lo spostamento del mezzo è parallelo alla propagazione dell'onda. Le onde lungo un gioco Slinky allungato, dove la distanza tra le bobine aumenta e diminuisce, è una buona visualizzazione e contrasta con le onde verticali lungo le corde della chitarra oscillanti trasversali.
Ci sono diversi esempi di onde longitudinali, comprese le onde nelle sorgenti e le onde sonore.
