Onde armoniche

Un’onda in un mezzo non è altro che il moto di insieme degli oscillatori di cui è composto. Il moto si propaga trasportando energia e quantità di moto in zone lontane da dove il disturbo è stato prodotto, ma i singoli oscillatori continuano ad oscillare attorno alle loro posizioni di equilibrio, quindi senza trasporto di materia. Il video seguente ci ricorda questo fatto ed introduce le grandezze fisiche che caratterizzano le onde: frequenza, lunghezza d’onda, velocità, ampiezza.

L’onda si chiama armonica perché è descritta matematicamente ancora da una funzione sinusoidale, simile a quella vista per il moto armonico. La particolarità è che questa funzione sinusoidale si sposta sia nello spazio che nel tempo (//traveling wave// in inglese ed //onda progressiva// in italiano ). Ecco l’espressione della funzione d’onda che si sposta lungo l’asse x

$$ A(x,t) = A_0 \sin(kx -\omega t + \phi)$$

in cui $k=\frac{2 \pi}{\lambda}$, $\omega=\frac{2 \pi}{T}$, $v=\frac{\lambda}{T}=\omega/\lambda$.