Cos'è un'onda elastica?

Un'onda elastica generalmente viaggia attraverso un materiale o un fluido, o sulla sua superficie, senza causare cambiamenti strutturali o fisici permanenti.È in genere identificato da una distorsione o uno spostamento.Le onde che si propagano attraverso l'acqua, il suono che si muove nell'aria e l'energia che si muove attraverso materiali solidi come la terra sono spesso descritte come onde elastiche.La propagazione può essere analizzata matematicamente, mentre l'altezza, la lunghezza e la tempistica di un'onda elastica possono essere visualizzate usando un grafico.Le telecamere ad ultrasuoni speciali possono anche immaginare il movimento su una superficie solida come un foglio di metallo o carta.

Se un ciottolo o un altro oggetto viene lasciato cadere in acqua, quindi le increspature di solito si spostano in tutte le direzioni.Questi possono essere visti come un anello circolare dall'alto o osservato sulla superficie mentre la superficie si muove su e giù.La misurazione di un'onda elastica può essere eseguita graficando l'altezza da un punto di riferimento, come la normale superficie dell'acqua.L'altezza della linea curva è chiamata ampiezza, che può estendersi sopra la linea di superficie, nonché sotto di essa.Questo è in genere un ciclo nel movimento dell'onda.

Le onde elastiche in genere hanno picchi e trogoli.Da un picco all'altro, così come un trogolo all'altro, è un ciclo chiamato ampiezza.Se l'onda elastica viene confrontata al tempo anziché alla distanza, questa misurazione è del periodo d'onda.La divisione della lunghezza d'onda per il periodo in un'equazione dell'onda fornisce in genere un valore per la velocità dell'onda.

Un'onda acustica spesso viaggia in modo simile, attraverso aria, acqua o materiale solido.Il periodo di un'onda sonora è chiamato la sua frequenza;Viene in genere misurato in unità chiamate Hertz se il tempo di viaggio viene misurato in pochi secondi.I calcoli matematici generalmente diventano più complessi quando un'onda elastica viene analizzata attraverso un materiale solido.Proprietà geometriche di cilindri e tubi a strati, ad esempio, nonché la densità, la durezza e la forma degli oggetti sono spesso prese in considerazione. Questi dati sono in genere analizzati e registrati da ingegneri per oggetti come gusci di alluminio e vari componenti meccanici.

Oltre a utilizzare la matematica e la modellazione informatica, un'onda elastica può anche essere ripresa usando laser e rilevatori ad ultrasuoni.Gli esperimenti hanno utilizzato videocamere per le vibrazioni della superficie dell'immagine e analizzare le proprietà elastiche di vari materiali.Su una piastra di metallo, ad esempio, tale immagine può apparire simile alle increspature in uno stagno.Materiali diversi possono mostrare modelli di propagazione separati, mentre ogni tipo può trasmettere un'onda elastica in modo diverso sotto stress.