Il moto ondulatorio del mare

IL MOTO ONDULATORIO DEL MARE

Meccanismo di trasporto di energia che non implica trasferimenti di materia. Sebbene non sia necessario che la materia si sposti da un punto a un altro durante la propagazione ondosa, molti tipi di moti ondulatori possono avvenire solo in presenza di materia. In ogni punto della traiettoria dell'onda ha luogo uno spostamento periodico, o oscillazione, intorno a una posizione media. Esempi di moto ondulatorio sono le onde del mare dovute a oscillazioni delle molecole d'acqua: le particelle materiali oscillano intorno alla loro posizione di equilibrio, ed è solamente l'energia quindi che si muove con continuità in una sola direzione. Onde di questo tipo, ossia che si propagano con oscillazione di materia, sono dette meccaniche perché l'energia viene trasmessa attraverso un mezzo meccanico.

TIPI DI ONDE

Le onde si dicono trasversali o longitudinali a seconda che la direzione di oscillazione sia parallela o perpendicolare rispetto alla direzione di propagazione. Un'onda longitudinale può essere solo meccanica: essa risulta infatti da successive compressioni (stati di densità e pressione massimi) e rarefazioni (stati di densità e pressione minimi) del mezzo.

La lunghezza d'onda è la distanza tra due creste successive per le onde trasversali, e la distanza tra due compressioni successive o due rarefazioni successive per le onde longitudinali. La frequenza dell'onda è data dal numero di vibrazioni compiute in un secondo; la velocità di propagazione è pari al prodotto della lunghezza d'onda per la frequenza. L'elongazione massima di una vibrazione per le onde meccaniche è detta ampiezza dell'onda.

COMPORTAMENTO DELLE ONDE

La velocità di un'onda nella materia dipende dall'elasticità e dalla densità del mezzo. In un'onda trasversale che si propaga lungo una corda fissa, ad esempio, la velocità dipende dalla tensione della corda, e dalla sua massa per unità di lunghezza

Rifrazione
In generale, quando un'onda passa da un mezzo a un altro la direzione di propagazione subisce una variazione; questo fenomeno è detto rifrazione. Ad esempio quando un raggio di luce passa dall'aria all'acqua, si avvicina alla retta perpendicolare alla superficie di separazione tra i due mezzi. (Un raggio che incida perpendicolarmente non subisce alcuna deviazione). Questo fenomeno è dovuto al fatto che la velocità di propagazione varia in relazione al mezzo di propagazione.

Riflessione
Ogni volta che un'onda incide sulla superficie di separazione tra due mezzi, si separa in due componenti distinte: una prosegue nel secondo mezzo, subendo la rifrazione, l'altra viene riflessa all'interno del primo mezzo. Nel caso della luce che colpisce il vetro di una finestra, la luce riflessa è debole rispetto a quella rifratta. Se invece la luce colpisce un materiale opaco, è più intensa la luce riflessa rispetto a quella che riesce a penetrare nel mezzo prima di essere completamente assorbita. 

Diffrazione
Tutte le onde quando passano attraverso piccole aperture o quando incontrano un ostacolo sul loro cammino deviano dalla direzione di propagazione rettilinea, sparpagliandosi in direzioni diverse. A causa di questo fenomeno, detto diffrazione, è udibile un suono emesso da una sorgente posta dietro un angolo e il contorno delle ombre non è mai netto. La diffrazione diventa particolarmente intensa quando l'apertura attraverso cui si insinua l'onda è piccola rispetto alla sua lunghezza d'onda.

Interferenza
Quando due onde si incontrano in un punto, l'ampiezza delle vibrazioni in quel punto è data dalla somma algebrica dell'ampiezza delle due onde; se l'oscillazione avviene nello stesso senso per le due onde, se ne ottiene un rafforzamento, diversamente un indebolimento. Questo fenomeno è detto interferenza.