In questo corso vedremo insieme le onde elastiche e il suono.
Partiremo con la definizione di onda e distingueremo tra le onde trasversali e le onde longitudinali. Analizzeremo insieme i vari parametri che caratterizzano un’onda quali l’ampiezza, la frequenza, il periodo, la velocità di propagazione, la fase iniziale etc…
Passeremo poi ad osservare il fenomeno dell’interferenza su una retta, nel piano e nello spazio. L’interferenza può essere o costruttiva o distruttiva e vedremo insieme queste due condizioni a livello algebrico. Passeremo poi a studiare il suono che è un’onda longitudinale. Vedremo insieme le sue caratteristiche quali la sua velocità di propagazione nell’aria in precise condizioni di pressione e di temperatura e la sua intensità. Vedremo la definizione di decibel e i livelli di intensità sonora che vengono descritti su una scala logaritmica.
Scopriremo che l’orecchio umano può sentire solo determinate frequenze sonore che si trovano in un preciso intervallo misurato in Hertz. Dopo qualche breve cenno sulla musica e sulle scale musicali passeremo insieme a studiare la relazione che c’è tra la frequenza e la lunghezza d’onda che sono tra loro legate tramite la velocità. Ci dedicheremo poi insieme al fenomeno dell’eco e alle sue applicazioni come per esempio il sonar e I macchinari ospedalieri per l’ecografia. Successivamente sposteremo la nostra attenzione sulle onde stazionarie. Vedremo la loro definizione, la definizione dei modi normali e come ricavare le loro frequenze. Arriveremo a studiare l’interessantissimo fenomeno dei battimenti studiandolo sia da un punto di vista sonoro che da un punto di vista algebrico, ammirando ancora una volta come la matematica descriva in modo stupefacente ciò che avviene a livello fisico. Da ultimo analizzeremo l’effetto Doppler di cui tutti abbiamo una esperienza basilare quando ci passa vicino un veicolo come ad esempio un’autoambulanza. Infatti, tutti noi e sentiamo una differenza nella frequenza del suono emesso dalla sirena a seconda che l’autoambulanza si stia avvicinando a noi oppure si stia allontanando da noi.
