Cos'è onda periodica?

Onda Periodica

Un'onda periodica è un'onda che si ripete identica a se stessa a intervalli regolari di tempo e spazio. In altre parole, la sua forma si ripete ciclicamente. Questo comportamento periodico è descritto da diverse grandezze fisiche, come la frequenza e il periodo.

Caratteristiche principali

• Periodo (T): Il tempo necessario per completare un ciclo completo dell'onda. Si misura in secondi (s). È inversamente proporzionale alla frequenza.

• Frequenza (f): Il numero di cicli completi che l'onda compie in un secondo. Si misura in Hertz (Hz).

• Lunghezza d'onda (λ): La distanza tra due punti corrispondenti su cicli consecutivi dell'onda (ad esempio, da cresta a cresta o da valle a valle). Si misura in metri (m).

• Ampiezza (A): La massima variazione della quantità che oscilla rispetto al suo valore di equilibrio. Ad esempio, per un'onda sonora, l'ampiezza è la massima variazione di pressione.

• Velocità di propagazione (v): La velocità con cui l'onda si propaga attraverso il mezzo. È correlata alla frequenza e alla lunghezza d'onda dalla relazione: v = fλ.

Tipi di onde periodiche

Le onde periodiche possono essere classificate in diversi modi, tra cui:

• Onde trasversali: Le oscillazioni sono perpendicolari alla direzione di propagazione (es. onde elettromagnetiche).

• Onde longitudinali: Le oscillazioni sono parallele alla direzione di propagazione (es. onde sonore).

• Onde sinusoidali: Un tipo speciale di onda periodica dove la forma dell'onda è una sinusoide. Sono fondamentali in fisica perché possono essere utilizzate per descrivere molte altre onde periodiche complesse tramite la serie di Fourier.

Rappresentazione matematica

Una onda periodica unidimensionale può essere descritta matematicamente come una funzione del tipo:

y(x, t) = A * f(x - vt)

dove:

• y(x, t) è il valore della quantità che oscilla in posizione x al tempo t.
• A è l'ampiezza.
• f è una funzione periodica che descrive la forma dell'onda.
• v è la velocità di propagazione.

Nel caso di un'onda sinusoidale, la funzione f è una funzione seno o coseno.

Esempi

• Onde sonore (es. il suono di una nota musicale).
• Onde elettromagnetiche (es. luce, onde radio).
• Onde sull'acqua.
• Onde sismiche.