Propagazione di un’onda trasversale continua periodicamente eccitata

Principio

La periodicità degli oscillatori stazionari collegati è dimostrata sull’esempio di un’onda trasversale armonica continua generata da una macchina ad onde. Viene determinato il numero di oscillazioni effettuate dai diversi oscillatori in un certo tempo e viene misurata la velocità di propagazione. Viene stabilita una relazione tra frequenza, lunghezza d’onda e velocità di fase. Viene dimostrata e studiata la formazione delle onde stazionarie.

Vantaggi

• Un modo ampio e molto illustrativo per osservare la propagazione delle onde, inclusi smorzamento, accoppiamento, onde stazionarie e molto altro
• La bassa velocità di propagazione consente un’ottima osservazione
• Fissazione semplice delle immagini delle onde in qualsiasi momento

Attivita’ proposte

1. La frequenza degli oscillatori 1, 10, 20, 30 e 40 deve essere determinata con il contatore elettronico della barriera luminosa e il cronometro per una determinata frequenza di eccitazione.
2. Mediante una misurazione del tempo di percorso si deve determinare la velocità di fase di un’onda trasversale.
3. Per tre frequenze diverse si devono misurare le lunghezze d’onda corrispondenti e si deve dimostrare che il prodotto della frequenza e della lunghezza d’onda è una costante.
4. Devono essere rilevate le quattro frequenze naturali più basse con due estremità fisse del sistema di oscillazione.
5. Devono essere rilevate le quattro frequenze naturali più basse con un’estremità del sistema di oscillazione fissa e l’altra libera.

Obiettivi formativi

• Movimento periodico
• Frequenza
• Lunghezza d’onda
• Velocità di fase
• Onde stazionarie
• Frequenza naturale
• Fine libero e fisso
• Smorzamento delle onde