3B Scientific Water Wave Channel - Manual (Page 21)

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• Al termine dello svuotamento, ripiegare il tubo
a zigzag e reinserirlo nella cassetta.
4. Esempi di esperimenti
4.1 Generazione di un’onda non perio-dica
• Impostare prima un movimento in fase dei due
generatori.
• Inserire alla fine della parte del canale per
onde a forma di I il materiale assorbente.
• Accendere il motore per circa 1 s.
Viene generato un treno di onde breve che si
muove nel canale per onde (fig. 2).
4.2 Generazione di un’onda periodica
• Accendere il motore per un intervallo più
lungo.
Viene generata un’onda progressivamente
periodica che scorre dal generatore fino
all’estremità posteriore del canale a I.
4.3 Dimostrazione che le onde traspor-tano
energia ma non materia
• Nella parte centrale del canale a forma di I
fissare le sfere galleggianti con i rispettivi fili in
punti diversi alla parete del canale.
• Accendere il motore per un intervallo breve.
Quando le sfere vengono colpite dal treno di onde,
si muovono su e giù ritmicamente come le
particelle d’acqua. Quando il treno di onde
prosegue, le sfere si trovano ancora nello stesso
punto.
4.4 Determinazione della velocità di fase di
un’onda
• A motore acceso, misurare il tempo che una
cresta dell’onda impiega per andare dal punto
di ingresso nel canale a forma di I fino al
materiale assorbente.
La velocità è calcolata come quoziente tra la
distanza percorsa e il tempo.
4.5 Correlazione tra frequenza e lun-ghezza
d'onda
• Azionare prima il motore con tensione bassa.
• Definire la lunghezza d’onda.
• Aumentare quindi la frequenza del motore e
calcolare nuovamente la lunghezza d’onda.
• Ripetere l’esperimento aumentando ancora la
velocità del motore.
Quanto più aumenta la frequenza dell’onda, tanto
più diminuisce la lunghezza d’onda.
4.6 Riflessione di un’onda d’acqua
• Rimuovere il materiale assorbente secondario
dalla parte posteriore del canale a forma di I.
• Accendere il generatore di onde per circa 1 s.
Viene generato un treno di onde breve che si
muove fino alla fine del canale a forma di I. Qui
viene riflesso e torna verso il generatore di onde.
4.7 Velocità di fase e velocità di gruppo
• Accendere il generatore di onde per circa 2 s.
Si osserva chiaramente che le creste dell’onda
raggiungono la fine del canale a forma di I e, dopo
la riflessione, tornano al generatore di onde con
velocità superiore rispetto all’intero gruppo di
onde.
4.8 Onde stazionarie
• Accendere il motore.
L’onda viene riflessa alla fine del canale a forma di I.
L’onda riflessa si sovrappone con l’onda in arrivo. Si
ha così un’onda stazionaria. Modificando
leggermente la velocità del motore è possibile
rappresentare chiaramente un’onda stazionaria.
4.9 Sovrapposizione in fase delle onde
• Reinserire il materiale assorbente
nell’estremità posteriore del canale a forma di
I.
• Accendere il motore.
• Chiudere prima l’uscita di una parte del canale
con il profilo di tenuta.
• Dopo l’ingresso dell’onda nel canale a forma di
I determinare la sua ampiezza (fig. 3).
• Quindi sbloccare di nuovo la seconda parte del
canale e ricalcolare l’ampiezza nello stesso
punto.
Questa risulta ora più grande di un fattore
√2
rispetto al primo caso (fig. 4).
4.10 Sovrapposizione delle onde con uno
spostamento di fase di 1/2
• Ruotare un manicotto dell’albero generatore in
modo che i generatori si muovano in senso
opposto.
• Introdurre la piastra di separazione nell’area di
passaggio dalla parte a forma di V a quella a
forma di I.
• Accendere il motore.
Nell’area della piastra di separazione si osserva
chiaramente lo spostamento di fase delle due onde
separate. Nella parte del canale a forma di I, non
separata dalla piastra, le due onde si uniscono e si
annullano (fig. 1).