Onda bidimensionale

Questo articolo spiega cosa sono le onde bidimensionali in fisica e quali sono le loro caratteristiche. Allo stesso modo, verrà mostrata l’equazione di un’onda bidimensionale e, infine, potrai vedere quali sono i diversi tipi di onde.

Cos’è un’onda bidimensionale?

Un’onda bidimensionale , chiamata anche onda di superficie , è un’onda che si propaga in due dimensioni. In altre parole, le onde bidimensionali si propagano attraverso una superficie.

Ad esempio, l’onda generata dal lancio di un sasso in una pozza d’acqua è un’onda bidimensionale. L’onda che si propaga sulla superficie dell’acqua avanza in due dimensioni, quindi è un’onda bidimensionale.

In breve, le onde bidimensionali si propagano in un piano, motivo per cui vengono chiamate anche onde piane .

Caratteristiche delle onde bidimensionali

Le onde bidimensionali hanno le seguenti caratteristiche:

• Ampiezza (A) : è la distanza perpendicolare al piano lungo la quale si propaga l’onda bidimensionale tra l’allungamento massimo ed il suo valore medio.
• Periodo (T) : è il tempo necessario all’onda per compiere un’oscillazione completa.
• Frequenza (f) : è il numero di oscillazioni o vibrazioni che l’onda compie nell’unità di tempo.
• Frequenza angolare o pulsazione (ω) : è la velocità con cui l’onda compie oscillazioni.
• Velocità di propagazione (v) : è la velocità con cui si propaga l’onda.

Equazione di un’onda bidimensionale

Un’onda bidimensionale si propaga attraverso un piano, ma oscilla nella direzione perpendicolare al piano attraverso il quale si propaga. Pertanto, l’equazione di un’onda bidimensionale permette di calcolare l’allungamento delle sue oscillazioni a partire dalle coordinate e da un istante di tempo.

L’equazione per un’onda bidimensionale è z(x,y,t) = A sin(k ₁ x + k ₂ y – ω t + φ ₀ ).

Oro:

• 

  è l’allungamento dell’onda bidimensionale.

• 

  è la distanza rispettivamente sugli assi OX e OY dall’origine dell’onda al punto di studio.

• 

  è l’ampiezza dell’onda bidimensionale.

• 

  sono le coordinate X e Y del vettore d’onda.

• 

  è la frequenza angolare o pulsazione.

• 

  è il momento del tempo.

• 

  è la fase iniziale dell’onda.

Altri tipi di onde

Oltre alle onde unidimensionali, in fisica esistono altri due tipi di onde a seconda delle dimensioni attraverso le quali si propagano, e cioè:

• Onda unidimensionale : tipo di onda che si propaga in un’unica dimensione, cioè in un’unica direzione.
• Onda tridimensionale : tipo di onda che si propaga in tre dimensioni o, in altre parole, si espande in tutte le direzioni.