Fisica per bambini

Onde

Quando pensiamo alla parola "onda", di solito immaginiamo qualcuno che muove la mano avanti e indietro per salutarci o forse pensiamo a un muro d'acqua arricciato che si muove dall'oceano e si infrange sulla spiaggia.

In fisica, un'onda è una perturbazione che viaggia attraverso lo spazio e la materia trasferendo energia da un luogo all'altro. Quando si studiano le onde è importante ricordare che esse trasferiscono energia, non materia.

Nella vita di tutti i giorni ci sono molte onde intorno a noi. Il suono è un tipo di onda che si muove attraverso la materia e poi fa vibrare i nostri timpani per farci sentire. La luce è un tipo speciale di onda che è composta da fotoni. Si può far cadere un sasso in uno stagno e vedere le onde che si formano nell'acqua. Usiamo persino le onde (microonde) per cucinare i nostri cibi molto velocemente.

Tipi di onde

Le onde possono essere suddivise in varie categorie a seconda delle loro caratteristiche. Di seguito descriviamo alcuni dei diversi termini utilizzati dagli scienziati per descrivere le onde.

Onde meccaniche e onde elettromagnetiche

Tutte le onde possono essere classificate come meccaniche o elettromagnetiche.

Onde meccaniche sono onde che necessitano di un mezzo, cioè di un qualche tipo di materia attraverso cui viaggiare. Queste onde viaggiano quando le molecole del mezzo si scontrano tra loro trasmettendo energia. Un esempio di onda meccanica è il suono. Il suono può viaggiare attraverso l'aria, l'acqua o i solidi, ma non può viaggiare attraverso il vuoto. Ha bisogno di un mezzo che lo aiuti a viaggiare. Altri esempi sono l'acquaonde, onde sismiche e onde che viaggiano attraverso una molla.

Onde elettromagnetiche sono onde che possono viaggiare nel vuoto (spazio vuoto) senza bisogno di un mezzo o di materia. Viaggiano attraverso campi elettrici e magnetici generati da particelle cariche. Esempi di onde elettromagnetiche sono la luce, le microonde, le onde radio e i raggi X.

Onde trasversali e onde longitudinali

Un altro modo per descrivere un'onda è la direzione in cui viaggia la sua perturbazione.

Onde trasversali sono onde in cui la perturbazione si muove perpendicolarmente alla direzione dell'onda. Si può pensare che l'onda si muova da sinistra a destra, mentre la perturbazione si muove verso l'alto e verso il basso. Un esempio di onda trasversale è un'onda d'acqua in cui l'acqua si muove verso l'alto e verso il basso mentre l'onda attraversa l'oceano. Altri esempi sono una corda oscillante e un'onda di tifosi in uno stadio (le persone si muovono verso l'alto e verso il basso).mentre l'onda si muove intorno allo stadio).

Onde longitudinali sono onde in cui la perturbazione si muove nella stessa direzione dell'onda. Un esempio è rappresentato da un'onda che si muove attraverso una molla o una slinky allungata. Se si comprime una parte della slinky e la si lascia andare, l'onda si muoverà da sinistra a destra. Allo stesso tempo, anche la perturbazione (che è costituita dalle spire della molla che si muovono) si muoverà da sinistra a destra. Un altro classico esempio di onda longitudinale è rappresentato daQuando le onde sonore si propagano attraverso un mezzo, le molecole si scontrano tra loro nella stessa direzione in cui si muove il suono.

Nell'immagine sopra riportata l'onda superiore è trasversale

e l'onda di fondo è longitudinale.

Fatti interessanti sulle onde

• Le onde nell'oceano sono per lo più generate dal vento che si muove sulla superficie dell'oceano.
• Il "mezzo" è la sostanza o il materiale che trasporta un'onda meccanica.
• Una delle cose più importanti da ricordare sulle onde è che trasportano energia, non materia, il che le rende diverse da altri fenomeni fisici.
• Molte onde non possono essere viste, come le microonde e le onde radio.
• L'onda oceanica più alta mai registrata era alta 1.720 piedi e si è verificata nella baia di Lituya in Alaska.

Fate un quiz di dieci domande su questa pagina.

Introduzione alle onde

Proprietà delle onde

Comportamento dell'onda

Fondamenti del suono

Altezza e acustica

L'onda sonora

Come funzionano le note musicali

L'orecchio e l'udito

Glossario dei termini dell'onda

Luce e ottica

Introduzione alla luce

Spettro di luce

La luce come onda

Fotoni

Onde elettromagnetiche

Telescopi

Lenti

L'occhio e il vedere

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