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Onde

Suoni e ondeAggiornaMenti - 2018 2

Il vento che passa sopra un campo di grano genera un’onda che si spargeper tutto il campo. Qui dobbiamo distinguere ancora fra il movimentodell’onda e il movimento delle singole piante, che subiscono soltanto

piccole oscillazioni [...] Le particelle che costituiscono il mezzo eseguonosoltanto piccole vibrazioni, ma l’intero movimento è quello di un’onda

progressiva.

Onde: definizione

Una perturbazione che nasce da una sorgente e si propaga nel tempo e nellospazio, trasportando energia e quantità di moto, senza comportare unassociato spostamento della materia.

Un’onda meccanica esiste solo nella materia (in un mezzo gassoso, liquido,solido) e si sposta grazie all’elasticità del mezzo stesso, provocando delledeformazioni.

L’onda meccanica si può propagare all’interno del mezzo o sull’interfacciatra mezzi diversi (onde di superficie: o. marine, o. sismiche).

Suoni e ondeAggiornaMenti - 2018 3

IL SUONO: DOMANDE E IPOTESIEsperimenti

AggiornaMenti - 2018 4Suoni e onde

L’origine del suono

AggiornaMenti - 2018 5

Cos’è il suono? Come si produce?

Il suono è generato da un corpo che vibra

Suoni e onde


Come fa l’aria a trasportare il suono?

Sentite prima il suono o lo spostamento d’aria?

La propagazione del suono

Suoni e onde



Come arriva a noi?

La vibrazione viaggia nell’aria attraverso un’onda sonora

Suoni e onde


Com’è fatta un’onda sonora?


compressione rarefazione

Suoni e onde



Com’è fatta un’onda sonora?

spostamento longitudinale spostamento longitudinale

moto dell’onda

Suoni e onde

Tipi di Onde

Onde Logitudinalila deformazione (o lo spostamento delle particelle che costituiscono ilmezzo) è parallela alla direzione di propagazione dell’onda.Esempio: il suono

Onde Trasversalila deformazione è perpendicolare alla direzione di propagazionedell’onda.Esempio: la corda vibranteUn’onda in un solido si può propagare come onde longitudinali e/oonde trasversali

Nei gas invece il suono può propagarsi solo con onde longitudinali

10AggiornaMenti - 2018 Suoni e onde



Dove si propaga meglio il suono? ...Perché?

Suoni e onde



Dove si propaga meglio il suono? ...Perché?

La velocità con la quale un suono si propaga dipende dalla natura del mezzo ed in particolare dalla sua densità, dalla temperatura e dalle sue proprietà

elastiche.

Suoni e onde



Suoni e onde

La tabella dà la velocità del suono (in m/s) per alcuni materiali, p = 1 atm

(ove non indicato: T = 20°C).


La percezione del suono

Come fa il nostro orecchio a percepire il segnale che arriva?

Suoni e onde



Quanto è sensibile il nostro orecchio?

Suoni e onde



Tempi di reazione a confronto.Siamo più veloci con la vista o con il suono?

Suoni e onde

Uno stimolo visivo richiede 20-40 ms per raggiungere il cervellouno stimolo uditivo impiega 8-10 ms



Sensibilità dell’orecchio umano

Suoni e onde

La minima variazione di intensità del suono percepibile dall’orecchio umano è il decibel (dB).

Ad un aumento di intensità corrisponde un aumento di pressione sonora.


Caratteristiche del suono: intensità

Come possiamo visualizzare l’intensità sonora?

Suoni e onde

L’intensità corrisponde al “volume” del suono e rappresenta la quantità di ENERGIA trasportata dall’onda sonora, dipende quindi dalla forza con cui il suono è stato prodotto.


Caratteristiche del suono: la frequenza

Cosa distingue un suono grave da uno acuto?

Suoni e onde

La frequenza, detta anche altezza del suono:il numero di oscillazioni compiute da un’onda sonora

nell’unità di tempo.


Caratteristiche del suono

Suoni e onde

Se una corda/molla di lunghezza L ha gli estremi fissi, perché si formi un'onda stazionaria deve valere la seguente relazione tra lunghezza d'onda stazionaria e lunghezza della corda:

La lunghezza della corda è un multiplo di mezze lunghezze d'onda

Con n=1 sia ha la prima armonican=2,3,… sono le armoniche superioriI punti dove la corda è ferma si chiamano nodiI punti dove l'oscillazione è massima si chiamano ventri

Onde stazionarie


Caratteristiche del suono: la frequenza

Come possiamo produrre frequenze diverse?

Suoni e onde


Caratteristiche del suono: frequenza

Come possiamo visualizzare la variazione di frequenza?

Suoni e onde

http://www.szynalski.com/tone-generator/

http://www.szynalski.com/tone-generator/


Percezione delle frequenze

Quali frequenze sentiamo?

Suoni e onde

http://www.youtube.com/watch?v=kQXFw6JFbVQ

http://www.youtube.com/watch?v=kQXFw6JFbVQ


Una nota … tanti "suoni" diversi

Suoni e onde

La frequenza fondamentale è quella dominante (e si riconosce a occhio nudo) ma non è mai l’unica!

La corda vibra in modo impercettibile (cioè con ampiezze piccolissime)

simultaneamente anche con frequenze armoniche superiori.

È proprio la diversa combinazione di armoniche superiori che si forma in

ogni strumento che ne determina il timbro.


Concerto

Suoni e onde


Materiali

Suoni e onde

• Elicottero a palloncino (OPITEC: https://it.opitec.com/opitec-web/articleNumber/118129/zz/cID/c3I6ZWxpY290dGVybzg= )

• Airzooka(Amazon: https://www.amazon.it/Air-Zooka-giocattolo-colori-assortiti/dp/B00009B1SF/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1545056536&sr=8-1&keywords=airzooka ),

• Molla gigante(Amazon: https://www.amazon.it/Wow-Stuff-Curiosit%C3%A0-scientifiche-gigante/dp/B00L2DYXPC/ref=sr_1_1?s=toys&ie=UTF8&qid=1545056611&sr=1-1&keywords=molla+gigante ),

• Carillon struttura metallica (Amazon: https://www.amazon.it/Fridolin-59001-Carillon-Rizzys-Giallo/dp/B000EZ8IH8/ref=sr_1_4?s=toys&ie=UTF8&qid=1545056874&sr=1-4&keywords=carillon+meccanismo )

• Bottiglie, scatole, corde, cannucce, tubi di plastica

https://it.opitec.com/opitec-web/articleNumber/118129/zz/cID/c3I6ZWxpY290dGVybzg

https://www.amazon.it/Air-Zooka-giocattolo-colori-assortiti/dp/B00009B1SF/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1545056536&sr=8-1&keywords=airzooka

https://www.amazon.it/Wow-Stuff-Curiosit%C3%A0-scientifiche-gigante/dp/B00L2DYXPC/ref=sr_1_1?s=toys&ie=UTF8&qid=1545056611&sr=1-1&keywords=molla+gigante

https://www.amazon.it/Fridolin-59001-Carillon-Rizzys-Giallo/dp/B000EZ8IH8/ref=sr_1_4?s=toys&ie=UTF8&qid=1545056874&sr=1-4&keywords=carillon+meccanismo

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