Il onde trasversali sono quelli in cui l'oscillazione avviene in una direzione perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda. Al contrario, le onde longitudinali sono onde in cui lo spostamento attraverso il mezzo avviene nella stessa direzione dello spostamento dell'onda..
Va ricordato che le onde si propagano attraverso un mezzo in virtù della vibrazione che provocano nelle particelle di detto mezzo. Quindi, la direzione di propagazione di un'onda può essere parallela o perpendicolare alla direzione in cui vibrano le particelle. Per questo motivo viene fatta la distinzione tra onde trasversali e longitudinali..
L'esempio più tipico di un'onda trasversale sono le onde circolari che si propagano sulla superficie dell'acqua quando viene lanciata una pietra. Anche le onde elettromagnetiche come la luce sono onde trasversali. Per quanto riguarda le onde elettromagnetiche, è il caso particolare che non ci sia vibrazione di particelle come nelle altre onde.
Anche così, sono onde trasversali perché i campi elettrici e magnetici associati a queste onde sono perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda. Altri esempi di onde trasversali sono le onde che vengono trasmesse lungo una stringa e le onde S o le onde sismiche secondarie..
Le onde, siano esse trasversali o longitudinali, hanno una serie di caratteristiche che le determinano. In generale, le caratteristiche più importanti di un'onda sono le seguenti:
È definita come la distanza tra il punto più lontano di un'onda e il suo punto di equilibrio. Poiché è una lunghezza, viene misurata in unità di lunghezza (solitamente misurata in metri).
È definita come la distanza (solitamente misurata in metri) percorsa da un disturbo in un dato intervallo di tempo.
Questa distanza viene misurata, ad esempio, tra due picchi successivi (i picchi sono il punto più lontano dalla posizione di equilibrio nella parte superiore dell'onda), o anche tra due valli (il punto più lontano dalla posizione di equilibrio nella parte inferiore dell'onda ) successive.
Tuttavia, puoi effettivamente misurare tra due punti successivi dell'onda che si trovano nella stessa fase..
È definito come il tempo (di solito misurato in secondi) che un'onda impiega per attraversare un ciclo completo o un'oscillazione. Può anche essere definito come il tempo impiegato da un'onda per percorrere una distanza equivalente alla sua lunghezza d'onda.
È definito come il numero di oscillazioni che si verificano in un'unità di tempo, solitamente un secondo. Pertanto, quando il tempo viene misurato in secondi (s), la frequenza viene misurata in Hertz (Hz). La frequenza viene normalmente calcolata dal periodo utilizzando la seguente formula:
f = 1 / T
È la velocità alla quale l'onda (l'energia dell'onda) si propaga attraverso un mezzo. Di solito è misurato in metri al secondo (m / s). Ad esempio, le onde elettromagnetiche viaggiano alla velocità della luce.
La velocità di propagazione può essere calcolata dalla lunghezza d'onda e dal periodo o dalla frequenza.
V = λ / T = λ f
O semplicemente dividendo la distanza percorsa dall'onda in un certo tempo:
v = s / t
Le onde elettromagnetiche sono il caso più importante delle onde di taglio. Una caratteristica particolare della radiazione elettromagnetica è che, contrariamente alle onde meccaniche che richiedono un mezzo per propagarsi, non richiedono un mezzo per propagarsi e possono farlo nel vuoto..
Ciò non significa che non ci siano onde elettromagnetiche che viaggiano attraverso un mezzo meccanico (fisico). Alcune onde trasversali sono onde meccaniche, poiché richiedono un mezzo fisico per la loro propagazione. Queste onde meccaniche trasversali sono chiamate onde T o onde di taglio..
Inoltre le onde elettromagnetiche si propagano alla velocità della luce, che nel caso del vuoto è dell'ordine di 3 ∙ 10 8 SM.
Un esempio di un'onda elettromagnetica è la luce visibile, che è una radiazione elettromagnetica le cui lunghezze d'onda sono comprese tra 400 e 700 nm..
Un caso molto tipico e molto grafico di un'onda trasversale è quello che si verifica quando un sasso (o qualsiasi altro oggetto) viene lanciato in acqua. Quando ciò accade, vengono prodotte onde circolari che si propagano dal punto in cui la pietra ha colpito l'acqua (o il fuoco dell'onda).
L'osservazione di queste onde ci permette di apprezzare come la direzione della vibrazione che avviene nell'acqua sia perpendicolare alla direzione di movimento dell'onda.
Questo si vede meglio se una boa viene posizionata vicino al punto di impatto. La boa sale e scende verticalmente all'arrivo dei fronti d'onda, che si muovono orizzontalmente.
Più complicato è il movimento delle onde nell'oceano. Il suo movimento coinvolge non solo lo studio delle onde trasversali, ma anche la circolazione delle correnti d'acqua al passaggio delle onde. Pertanto, il movimento reale dell'acqua nei mari e negli oceani non può essere ridotto solo a un semplice movimento armonico..
Un altro caso comune di un'onda trasversale è lo spostamento di una vibrazione da parte di una corda.
Per queste onde, la velocità alla quale l'onda viaggia lungo la corda tesa è determinata dalla tensione nella corda e dalla massa per unità di lunghezza della corda. Pertanto, la velocità dell'onda viene calcolata dalla seguente espressione:
V = (T / m / L) 1/2
In questa equazione T è la tensione della corda, m la sua massa e L la lunghezza della corda.
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