Mostra di fisica

vecchio1
cari ragazzi,
lunedi porto a scuola per 2 settimane una mostra di fisica dal titolo "onde, ciò che tiene unito il mondo"...mi piace un botto, qualcuno di voi l'ha mai vista? era la Meeting di Rimini qualche anno fa..
va bè cmq...avrei bisogno di una mano perchè ci sono degli argomenti a me non troppo familiari...
ma vado per ordine..

1)



mi saprste spiegare il concetto del TA-PUM e ill concetto di fronte d'onda conico e sferico?

poi...

2)


in musica come ve la cavate? sapreste spiegarmi cosa sono gli armonici??

qui mi dice che la "nota fondamentale" ha freq.=v, il "primo armonico" f=2v, il "secondo armonico" f=3v...dice inoltre che a seconda degli armonici cambia il timbro dello strumento musicale...
poi dice che l'annullamento di certe armoniche è fondamentale per un suono gradevole, ad esempio, dice, "il martelletto del pianoforte batte la corda a 1/7 della lunghezza, così non eccita la settima armonica che darebbe un suono sgradevole"


3)

l'arcobaleno...e le fibre ottiche...(sul pannello prima parlava dei miraggi causati alla luce che segue la legge di Fermat...la luce percorre il tragitto + veloce e non il + corto)




chiedo ragguagli su quel disegno di dispersione e sulle fibre ottiche..


4)

in ultimo vi chiedo maggiori inforomazioni sui raggi laser...


grazie mille a chiunque risponderà!!!
vi prego di farlo piuttosto in fretta

grazie
il vecchio


Risposte
vecchio1
x Fire

insieme ad un gruppo di miei amici abbiamo fatto la richiesta alla Consulta (di cui sono membro) di finanziarci l'affitto della mostra "Onde, ciò che tiene unito il mondo"...mi era molto piaciuta quando l'ho vista...così...
portarla a scuola significa presentarla alle varie classi che verranno a vederla, cioè esporre i pannelli e gli esperimenti della mostra...le classi andranno dalle scuole medie al 5° superiore...quelli con cui mi diverto di + sono sicuramente le medie!!! da una parte è più difficile perchè non puoi mica citare le formule note della fisica...però sono troppo belli quando stanno lì ad ascoltare...grandi!!

intanto ringrazio tutti quanti per l'aiuto che mi date...anche se effettivamente mi rendo conto non sia così facile...per quanto riguarda la chiacchierata...magari Goblyn, ne sarei onorato!! ma non so proprio come questa possa essere possibile..a menoche tu non sia di passaggio per Terni!!

però...ora che ci penso...potreste anche fare un salto a vedere la mostra no?..no eh?...va bè casomai fatemi sapere!!

in musica invece...siamo scarsini?? forza!! cercate l'ispirazione e componete!!

riguardo al TA-PUM WonderP...vediamo se ho capito qualcosina...il TA è il rumore dell'aereo (che viaggia a v super-sonica) che rompe il "muro" e il PUM è invece il rumore effettivo dell'esplosione del cannone...solo che questo viaggia + lentamente del TA...giusto?

ancora grazie

il vecchio


fireball1
Vecchio, questa cosa mi incuriosisce: che vuol dire che porti a scuola la mostra di Fisica? Che devi parlare davanti a tutti di questo argomento?

goblyn
Non entro nel dettaglio di come sia fatto un laser perché non credo t'interessi. Ti parlo della luce emessa da un laser.

Le sue proprietà fondamentali sono la monocromaticità, la coerenza e la direzionalità.

Un raggio laser è monocromatico: significa che, idealmente, la luce emessa è ad una sola lunghezza d'onda. Poi, per vari motivi, ci si ritrova un "pacchetto" di lunghezze d'onda. La larghezza di questo pacchetto è cmq molto contenuta, dell'ordine di max un nanometro. Una lampadina ha un'emissione che comprende lunghezze d'onda per svariate centinaia di nanometri.
Questa proprietà è molto utile per vari motivi, ma non approfondisco.

Un raggio laser è coerente. Ciò significa che, prendendo due punti distinti nello spazio interessati dal raggio laser, la differenza di fase tra i campi elettromagnetici nei due punti si mantiene costante. Ovvero, ciò che succede nel punto A è "coerente" con ciò che succede nel punto B. Questa coerenza si mantiene per punti distanti km. Per una lampadina, ad esempio, non ha neppure senso parlare di coerenza.

Un raggio laser è direzionale. Vuol dire che la sezione trasversale del fascio laser si mantiene relativamente limitata (in realtà il fascio si allarga, ma molto molto poco). La potenza emessa dal laser è quindi concentrata in una regione di spazio molto limitata. Se una lampadina emette 150 Watt, lo fa su tutto lo spazio. Se un laser emette 150 Watt, lo fa su una sezione limitata (ad es 1mm^2). Prova a mettere una mano su un fascio laser a 150Watt... tutti concentrati in un punto...

Per le fibre ottiche...I disegni si riferiscono ad una trattazione a raggi del campo elettromagnetico in fibra. Quello che succede è che se lancio un impulso in fibra largo tot, me lo ritrovo alla fine della fibra molto più largo... Questo allargamento è causato da vari fattori. Uno di questi è la dispersione modale. I raggi (è una trattazione approssimata...) che compongono l'impulso viaggiano con vari angoli rispetto alla direzione della fibra. Quelli che vanno a zig zag (quasi mi vergogno a spiegare la cosa così ma almeno si capisce senza troppe formule!) ci mettono di + ad attraversare la fibra rispetto a quelli che vanno dritti. Alla fine quindi dovrò aspettare che siano arrivati tutti i raggi e l'impulso risulta allargato. Ripeto, questa è solo una causa. Ce ne sono altre ma non entro nel dettaglio.

Sono stato così sintetico che probabilmente non ti ho detto nulla. Sarebbe utile fare una chiacchierata!

WonderP1
Vediamo di partire dal Bang.

Nella figura da te proposta sono rappresentati alcuni fronti d’onda (quelli sferici) emessi dalla sorgente negli istanti t1, t2 ecc… quando si trova nella posizione S1, S2… cioè al centro della sfera. Questi fronti d’onda ammettono un inviluppo, che è rappresentato dalle due semirette convergenti nel punto che chiamiamo Sn. La figura è bidimensionale, quindi cerchi e rette come onde sull’acqua, ma devi pensarle tridimensionali, come sfere e cono. L’inviluppo è il luogo dei punti di egual fase per le onde emesse dalla sorgente (aereo) durante il moto e costituisce esso stesso un fronte d’onda.
Tale costruzione si può fare solo se Vs (dell’onda, nel nostro caso il suono) è maggiore di Va (velocità dell’aereo). Chiamando a il valore di semiapertura del cono vale
Sen (a) = Vs/Va
Questo fronte d’onda si chiama onda d’urto o onda balistica ed accompagna la sorgente nel suo moto conservando la propria forma. Il rapporto Va/Vs è conosciuto come numero di Mach (Mach 1 = 343 m/s = 1235 km/h)
Un onda d’urto la si vede facilmente quando un motoscafo solca la superficie di un lago (la velocità di propagazione delle onda non è quella del suono).
Se un aereo “attraversa” la velocità del suono superandola (sia aumentando che diminuendo la velocità) si ha un momento in cui Va=Vs ed a =90°. Si crea quindi un “ muro” di sovrappressione, percepito come il bang, oltre questa velocità (cioè con a<90°) si percepisce solo un forte rumore dato sempre dal fronte d’onda.

So che non sono riuscito a spiegarmi bene, spero che anche qualcun altro ci provi.


WonderP.

vecchio1
chiedo scusa agli eu-grafici, ma stavolta i "lenzuoli" delle immagini sono necessari, altrimenti non si leggono le piccole didascalie...poi magari dopo le sostituisco e le tolgo..ma vi prego di pazientare

ciao
il vecchio


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