Onde acustiche
Ciao a tutti ho un problema con questo quesito:
Un diapason genera onde sonore con una frequenza di 246Hz. Le onde viaggiano in verso opposto lungo il corridoio, si riflettono sulle pareti e ritornano. Qual è la differenza di fase delle due quando si incontrano? Il corridoio è lungo 47m e il diapason è a 14m da un estremo. La velocità del suono è 343m/s.
Allora io ho immaginato così: parete sinistra x=0. x=14 diapason e parete destra x=47. Tra diapason e parete destra 33m. Ora chiamo onda1 l'onda che si propaga verso sinistra e onda2 quella verso destra.
Quando l'onda2 ha percorso 33m, l'onda destra ne ha percorsi 33 anche lei così divisi: 14 a sx + 14 a dx (di ritorno poichè ha rimbalzato) + 5 oltre il diapason. Ora tra le due onde vi sono 33-5=28m...essendo 2 onde ognuna ne percorrerà 14 per poi incontrarsi. L'onda1 ha percorso in totale 14+14+5+14=47m e l'onda2 33+14=47. Quindi $r_1=47$ e $r_2=47$.
Usando la formula $r_2-r_1=(\phi\lambda)/(2\pi)$ mi viene $\phi=0$ cioè sono in fase.
In realtà dovrebbe venire 91,3°
Un diapason genera onde sonore con una frequenza di 246Hz. Le onde viaggiano in verso opposto lungo il corridoio, si riflettono sulle pareti e ritornano. Qual è la differenza di fase delle due quando si incontrano? Il corridoio è lungo 47m e il diapason è a 14m da un estremo. La velocità del suono è 343m/s.
Allora io ho immaginato così: parete sinistra x=0. x=14 diapason e parete destra x=47. Tra diapason e parete destra 33m. Ora chiamo onda1 l'onda che si propaga verso sinistra e onda2 quella verso destra.
Quando l'onda2 ha percorso 33m, l'onda destra ne ha percorsi 33 anche lei così divisi: 14 a sx + 14 a dx (di ritorno poichè ha rimbalzato) + 5 oltre il diapason. Ora tra le due onde vi sono 33-5=28m...essendo 2 onde ognuna ne percorrerà 14 per poi incontrarsi. L'onda1 ha percorso in totale 14+14+5+14=47m e l'onda2 33+14=47. Quindi $r_1=47$ e $r_2=47$.
Usando la formula $r_2-r_1=(\phi\lambda)/(2\pi)$ mi viene $\phi=0$ cioè sono in fase.
In realtà dovrebbe venire 91,3°
Risposte
Non ho fatto alcun calcolo però direi che ciò di cui non hai tenuto conto è che quando le onde incontrano la parete, l'onda riflessa che si genera ha ampiezza (cioè elongazione rispetto alla posizione media) opposta rispetto all'onda incidente: infatti a ridosso della parete, che è rigida, la somma delle due onde, incidente e riflessa, deve dare elongazione zero.