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COSA E' UN'ONDA.

Definizione: si chiama fenomeno ondulatorio un fenomeno di qualunque natura che si ripete periodicamente nel tempo.

La ripetizione può essere identica o no. Mangiare, bere, dormire, lavorare sono fenomeni che si ripetono di giorno in giorno, ma non sempre identici fra loro (non è detto che si beva sempre la stessa cosa alla stessa ora). L'onda costruita con il fenomeno bere è un pochino particolare perché è costituita da punti che dicono quanto si beve e a quale ora del giorno(1).
Si ottiene una cosa che assomiglia ad un'onda se i punti sperimentali si uniscono con una linea, la quale però non ha alcun significato rispetto a "bere". Il diagramma così ottenuto (quello tratteggiato in figura) ci direbbe, infatti, che si beve ad ogni istante del giorno, e ciò non è vero.

Il diagramma ci indurrebbe in errore perchè il fenomeno "bere" non è continuo nel tempo(2). Per dare un significato congruo ai diagrammi d'onda occorre avere un fenomeno continuo nel tempo. Continuo però non vuole dire costante o uguale a se stesso. Se il fenomeno "bere" lo studiamo lungo un anno, esso diventa continuo quando sulle ascisse ci sono i "giorni". Infatti, si deve bere ogni giorno dell'anno, anche se più o meno a seconda della stagione (o della salute, o di altro). Il fenomeno "bere" è diventato così "quasi" continuo(3), ma non costante e neppure variabile in modo prevedibile da un tempo all'altro.
Per avere una forma d'onda come spesso viene disegnata, occorre avere un fenomeno che si riproduce periodicamente nel tempo assumendo in successione sempre gli stessi valori(4). E' come se ogni anno al 15 Gennaio alle ore 13:00 fossi costretto a bere la stessa quantità e qualità di liquido! In ogni caso però l'essenza del fenomeno ondulatorio è nella continuità, non nella "costanza" dei valori assunti nel tempo.
Così è un fenomeno ondulatorio il parlare, anche se il suono umano istante per istante non è sempre lo stesso: se prendiamo la parola "onda", l'onda sonora che rappresenta la "o" è diversa dall'onda che rappresenta la "n" o la "d" o la "a", ma nel suo complesso la parola "onda" è rappresentata da un'onda(5), a meno che le singole lettere che la costituiscono non siano pronunciate in tempi diversi e separati!
Spesso si pensa ai fenomeni ondulatori come se fossero sempre rappresentati da diagrammi sinusoidali, cioè regolari e ripetitivi. Invece la gran parte dei diagrammi d'onda sono irregolari, pieni di punte, con linee ondulate e increspate(6). Naturalmente lo studio di questo tipo di onde presenta grandi difficoltà e quindi vengono trascurate.


(1) Un diagramma simile a questo si ottiene ad esempio misurando al temperatura di un malato: si ottengono dei punti che rappresentano il valore del fenomeno in certi momenti del giorno e della notte. congiungendo i punti così ottenuti con una linea continua si ottiene un diagramma che ha il significato come se avessimo misurato la temperatura con continuità (per esempio con un termometro collegato ad una punta scrivente). La forma di onda si ottiene misurando le variazioni di temperatura rispetto al valore medio.
(2) La continuità nel tempo, in termini molto elementari, può essere definita in questo modo: a qualunque valore del tempo in un certo intervallo corrisponde un valore della funzione, cioè in altri termini non ci sono "salti" o punti isolati nel diagramma rappresentativo. Possiamo esprimere quanto detto con una equazione del tipo b = b (t) la quale dice che b (bere) è una funzione di t (tempo), per esempio b = k t, cioè ogni secondo si bevono k litri di qualcosa. Questa relazione però dice anche che ogni mezzo secondo si bevono k / 2 litri, ogni decimo di secondo si bevono k / 10 di litro e così via, proprio perché la funzione è "continua".
(3) Il "quasi" sta ad indicare che il fenomeno non è proprio continuo come detto alla nota precedente. Se però consideriamo che l'intervallo di un giorno è piccolo rispetto ad un anno allora possiamo dire che è "quasi" continuo (importante ovviamente è non indagare su tempi più piccoli di un giorno!).
(4) Questa è la caratteristica delle funzioni sinusoidali che hanno equazioni del tipo: x = k cos(w t) [oppure x = k sen(w t)] nella quale w t è un angolo da esprimere in radianti. Poiché il coseno (e il seno) è una funzione ripetitiva (periodica) anche il valore di x si ripete ad intervalli regolari (vedi l'articolo Tipologia nel capitolo Cinematica).
(5) Le caratteristiche di tali onde sono così personali da costituire una vera "impronta vocale" unica e irripetibile come le impronte digitali.
(6) Sono di questo tipo ad esempio le onde generate dai terremoti rappresentate nei diagrammi dei sismografi. Tali onde sono generate dalle forze prodotte dal magma incandescente o dal gas che si sviluppa nel sottosuolo, forze che agiscono sulle rocce che sono almeno parzialmente elastiche e quindi si comportano come pezzi di gomma che vengono premuti e rilasciati alternativamente.