Onde e suono
Onda progressiva su una corda
Premi Play — guarda y = A sin(kx − ωt) propagarsi; sonda y(t) al centro della corda.
Onda progressiva su una corda — simulazione interattiva (Onde e suono). Premi Play — guarda y = A sin(kx − ωt) propagarsi; sonda y(t) al centro della corda. Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Onda progressiva
Una perturbazione sinusoidale viaggia lungo una corda con velocità v = √(T/μ).
Ogni punto oscilla trasversalmente mentre la figura avanza lungo la corda. Il numero d'onda k e la pulsazione ω sono legati dalla relazione di dispersione della corda.
- y = A sin(kx − ωt)
- v = √(T/μ)
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Una corda a tensione fissa porta un'onda progressiva. Se la ecciti a frequenza più alta, cosa succede alla lunghezza d'onda?
Previsioni da valutare
- La lunghezza d'onda si accorcia: la velocità resta fissata, quindi una frequenza maggiore comprime la figura.
- La lunghezza d'onda aumenta con la frequenza.
- La lunghezza d'onda non cambia con la frequenza.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Frequenza d'eccitazione f (Hz)
Cosa misuri:
- Velocità d'onda v (m/s)
- Lunghezza d'onda λ (m)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset onda progressiva e premi Reimposta. Tensione della corda (120 N) e densità lineare (0.01 kg/m) sono fisse.
- Attiva la lettura di lunghezza d'onda sulla corda.
- Imposta la frequenza d'eccitazione per ogni prova e registra la lunghezza d'onda quando la figura è stabile.
Equazione che governa
Velocità dell'onda su una corda — v = √(T/μ)
La velocità con cui un'onda trasversale percorre una corda tesa dipende solo da tensione e massa per unità di lunghezza — non da frequenza o ampiezza.
Relazione universale delle onde — v = f·λ
Per qualsiasi onda, velocità = frequenza × lunghezza d'onda. Poiché v è fissata dalla corda, alzare f forza λ a ridursi proporzionalmente.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Per una prova, calcola v = √(T/μ) usando T = 120 N e μ = 0.01 kg/m, poi λ = v/f. Confronta entrambi con la tabella.
- La velocità dell'onda è la stessa in tutte e tre le prove. Spiega, usando v = fλ, perché raddoppiare la frequenza debba dimezzare la lunghezza d'onda.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- Se aumentassi la tensione della corda invece della frequenza, la velocità dell'onda crescerebbe o calerebbe? E la lunghezza d'onda a frequenza fissa, si allungherebbe o accorcerebbe?
- La velocità di un'onda dipende dal mezzo (qui tensione e densità lineare), non da quanto in fretta scuoti la corda. Spiega perché frequenza e velocità d'onda sono grandezze indipendenti che imposti separatamente.
- AP Physics 2 — Unit 14: Waves, Sound, and Physical Optics
- IB Physics — C.2 Wave model
- General High School Physics — Waves & sound
- NGSS High School Physics — Wave properties
- Middle School Physical Science — Wave amplitude and energy
- Middle School Physical Science — Waves meeting materials
- Benvenuto all'onda progressiva
- Seleziona la corda
- Premi Play
- Guardala muoversi
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
Apri laboratorio interattivo →
Scarica foglio di laboratorio →