ONDE MECCANICHE


  1. Sulla superficie dell'acqua contenuta in una bacinella, due punte che salgono e scendono insieme generano due onde circolari colpendo la superficie nei punti A e B sempre nello stesso istante. Il periodo di oscillazione delle punte è T= 0.5 s e la lunghezza d'onda che si misura è 2 cm. La distanza orizzontale tra le due punte vale 20 cm.
    1. Calcola la frequenza delle onde e la loro velocità di propagazione nell'acqua [2 Hz, 40 cm/s]
    2. Considera un sistema di riferimento cartesiano ortogonale in cui i punti A e B hanno coordinate A(-10 cm; 0 cm) e B(+10 cm; 0 cm). Determina le coordinate dei punti C e D, nel piano cartesiano, che distano 12 cm da B e 16 cm da A. Nelle zone dove si trovano i punti C e D l'ampiezza di ciascuna delle due onde è pari a 0.80 cm. [R (2.8;9.6) cm, (2.8;-9.6) cm]
    3. Quali sono le caratteristiche dell'interferenza nei punti C e D ? Illustra le ragioni della tua risposta e in particolare stabilisci qual'è, in quei punti, l'ampiezza dell'onda risultante. [R: 1.6 cm]
    4. Considera l'insieme dei punti, sulla superficie dell'acqua, che distano 12 cm da B. Qual è la distanza da A dei punti più vicini a C in cui la superficie dell'acqua non si muove ? [R: AE= 15 cm, AF= 17 cm]
  1. Le ambulanze sono provviste di una sirena bitonale che emette un suono a 392 Hz (sol) e un secondo suono a 660 Hz (mi). Un'ambulanza viaggia alla massima velocità consentita (50 km/h) lungo un viale di un centro abitato; verso di lei si muove un ciclomotore che procede alla velocità di 33.2 km/h. Nelle condizioni date, la velocità del suono nell'aria vale 335 m/s.
    1. Nel temperamento equabile, quanti semitoni separano le due note emesse dalla sirena ?
    2. Considera la nota mi emessa dall'ambulanza. Con quale frequenza viene ricevuta dalla persona sul ciclomotore ? Per fornire la risposta, immagina che la nota emessa dall'ambulanza sia prima ricevuta da un microfono fermo lungo la strada e poi emessa (come è stata ricevuta) da un altoparlante rivolto verso il ciclomotore.
    3. Quale dovrebbe essere la velocità del suono nell'aria per fare in modo che il microfono del punto precedente rilevi una frequenza f3= 699 Hz, corrispondente a una nota fa ?
    4. La terza corda di una chitarra classica emette lo stesso sol della sirena quando la sua lunghezza L= 65.4 cm viene dimezzata. Sulle istruzioni è scritto che, una volta accordata, quella corda è sottoposta a una tensione FT= 65.7 N. Quanto vale la densità lineare della corda ? (R)