Pensieri tra le onde

Di solito la mia testa sta tra le nuvole, stavolta i pensieri viaggiano tra le onde

Partiamo da una cosa a caso, in pieno stile fisico tra le nuvole: il mio sfondo del pc…

sfondo

L’onda di Hokusai: uno dei miei dipinti preferiti. Un’onda che sembra prendere vita: la schiuma del mare come tante piccole mani tese verso i poveri pescatori. Una natura che si manifesta in tutta la sua potenza, così eccezionale che potrebbe inghiottire anche il Monte Fuji… Come non restare incantato di fronte a queste linee così solide che sembrano quasi voler portare la scena fuori dalla cornice? Ogni volta che apro il pc penso a quanto siamo piccoli rispetto alle meraviglie della natura, penso a quei fortunati che possono cavalcare onde del genere… deve essere una sensazione incredibile…

wave_riding

Eh, bello sì! Io comunque non mi lamento, nel mio piccolo devo dire che di onde ne ho domate, eccome se ne ho domate. Eh sì… ne sono davvero orgoglioso! Notare la posa plastica… taaac!

ops onda

Lo chiameremo: “sbatacchiamenti tra le onde”!

Vi starete domandando dove vi voglio portare o quale sia il vero argomento di questo articolo. Davvero delle ottime domande! Ho creato questi folli collegamenti perché volevo portarvi in un posto ben preciso: le onde! Magari può sembrare un argomento banale, ma avete mai pensato a quale sia la definizione di “onda”?

no word meme

Proviamo ad indagare.

Cominciamo con una piccola precisazione sui termini. Quella che mi sta sbatacchiando nella foto non è esattamente un’onda, è la fase finale della vita di un’onda. Le onde marine, sospinte dal vento, arrivano nei pressi della spiaggia e quando la loro altezza diventa confrontabile con quella del fondale il moto regolare che le caratterizzava si rompe. Questa fase caotica della vita dell’onda si chiama frangente d’onda o cavallone ed è quella che ci sconquassa e che i surfisti amano alla follia. [1]

In fisica, le onde sono protagoniste di molti campi: conoscerne le caratteristiche, saperle riconoscere all’interno di una struttura matematica e soprattutto saperle maneggiare è una delle occupazioni principali dei fisici.

Vediamo un esempio classico. Se lasciate cadere un sasso in uno stagno la cui acqua è completamente ferma, dal punto di impatto si propagano delle increspature, queste sono onde: variazioni cicliche della posizione di ogni singolo punto della superficie dell’acqua. Ma la cosa per me più sorprendente, e meno intuitiva, è che questo tipo di onda in realtà non sposta l’acqua in avanti.

rainbow

Ogni singolo punto dello spazio interessato dall’onda in realtà si muove, su e giù, intorno ad una “quota iniziale” e, per effetto delle forze di legame che lo interessano, costringe tutti i punti vicini a comportarsi allo stesso modo. Questo effetto, punto dopo punto, fa avanzare l’onda, ma la materia non viene portata da una parte all’altra. Ci siete? Siete ancora con me?! Bene! Se avete capito questo siete a cavallo, anzi sulla cresta dell’onda.

Come si descrive un’onda?! Ancora una volta ci viene in aiuto la matematica. Le onde sono la soluzione di un particolare tipo di equazioni definite, per l’appunto, equazioni d’onda o d’Alambertiane. Queste equazioni molto mostrano una struttura caratteristica [2] da cui, con un po’ di allenamento jedi, ci si abitua a ricavare tutte le caratteristiche principali di un’onda:

  • frequenza, quante volte si ripete, nel tempo, un determinato evento… in questo caso la cresta di un onda;
  • lunghezza d’ondala distanza, nello spazio, tra due creste dell’onda
  • ampiezza, l’altezza della cresta rispetto alla “quota iniziale”
  • periodo, è la distanza, in ordine di tempo, tra due creste
  • velocità

Alla fine si finisce per vedere onde un po’ ovunque: nel mare, nel cielo, nei budini. Ci si rende conto che in realtà siamo circondati da onde… Per esempio,  senza onde non potremmo vedere. Anche la luce è un fenomeno ondulatorio. La radiazione solare è di fatto l’oscillazione nello spazio di un oggetto molto particolare definito campo elettromagnetico [3], o almeno questa è una delle possibili rappresentazione della luce… Ma questa è tutta un’altra storia!

Ci leggiamo la prossima puntata!


[1] Mario Gargantini – Scheda adatta a tutti 

[2] Fisica, onde musica – Blog Unimore

[3] Fisica, onde musica – Blog Unimore

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