01 · Quanto velocemente viaggia un’onda?

A velocità costante, che cosa accade alla lunghezza d’onda se la frequenza aumenta?

Prevedi la distanza tra le creste quando la frequenza raddoppia.

  1. Seleziona l’onda progressiva.
  2. Mantieni fissa la velocità di propagazione e modifica la frequenza.
  3. Segui la distanza percorsa da una cresta in un ciclo completo.

Misura

f in Hz; λ in m; v=fλ in m/s; T=1/f in s.

La frequenza conta i cicli al secondo; la lunghezza d’onda è la distanza percorsa da una cresta in un ciclo. L’ampiezza è lo spostamento massimo dall’equilibrio. In questo modello non dispersivo, modificare la frequenza cambia la lunghezza d’onda senza cambiare la velocità di propagazione.

y, A, x, λ in m; t in s; f in Hz; φ è la fase in radianti.

y(x,t)=A sin(2πx/λ−2πft+φ); v=fλ

Esempio svolto 1

Per v=4 m/s e f=2 Hz, λ=2 m e T=0.5 s.

Esempio svolto 2

Alla stessa v=4 m/s, f=4 Hz dà λ=1 m.

Come può un’onda muoversi verso destra mentre un punto del mezzo si muove su e giù?

Ipotesi

Modello didattico analitico lineare, non un solutore numerico dei fluidi. Nessuno smorzamento, dispersione o accoppiamento non lineare.

University Physics Volume 1, 16.2 Mathematics of Waves