Onda sinusoidale (onda sinusoidale)

Questo articolo spiega cosa sono le onde sinusoidali e quali sono i loro parametri. Inoltre, sarai in grado di vedere la differenza tra un’onda sinusoidale, un’onda coseno e un’onda sinusoidale smorzata.

Cos’è un’onda sinusoidale?

L’ onda sinusoidale , detta anche sinusoide o semplicemente sinusoidale , è un’onda la cui rappresentazione grafica è equivalente a quella della funzione sinusoidale.

In poche parole, un’onda sinusoidale è un’onda periodica che oscilla da un valore massimo a un valore minimo, compresi tutti i valori intermedi.

L’onda sinusoidale viene utilizzata per rappresentare graficamente il comportamento dei sistemi oscillanti. Ad esempio, nell’ingegneria elettrica, l’onda sinusoidale viene utilizzata per rappresentare la corrente alternata.

Caratteristiche di un’onda sinusoidale

Ora che conosciamo la definizione di onda sinusoidale (o sinusoide), vediamo quali sono le caratteristiche di questo tipo di onde.

• Il periodo di oscillazione di un’onda sinusoidale è il tempo trascorso tra due punti equivalenti sull’onda. Pertanto, se rappresentiamo graficamente un’onda sinusoidale in funzione del tempo, il suo periodo è il tempo che trascorre finché lo stesso punto non si ripete.

• La frequenza di un’onda sinusoidale è il numero di oscillazioni che l’onda compie durante un periodo. Periodo e frequenza sono inversi moltiplicativi, quindi vale la seguente equazione:

• La frequenza angolare (o di pulsazione) di un’onda sinusoidale è la velocità con cui l’onda oscilla. La frequenza angolare è pari a due volte pi greco diviso per il periodo.

• L’ ampiezza di un’onda sinusoidale è la distanza verticale tra un picco dell’onda e l’asse orizzontale del grafico.

• La fase iniziale di un’onda sinusoidale è l’angolo in radianti con cui l’onda sinusoidale studiata differisce dal grafico della funzione sinusoidale. Se l’onda sinusoidale inizia sull’asse orizzontale e poi si sposta lungo il lato positivo dell’asse verticale, significa che la fase iniziale è zero.

• L’ equazione per un’onda sinusoidale ci consente di rappresentare qualsiasi onda di questo tipo su un grafico in funzione del tempo, quindi la formula per un’onda sinusoidale è:

Sinusoide e coseno

L’ onda coseno , detta anche coseno o coseno , è quell’onda il cui grafico ha la forma di una funzione coseno.

Tuttavia, l’onda coseno ha lo stesso grafico dell’onda sinusoidale ma è spostata a sinistra. Più precisamente, l’onda coseno è sfasata di π/2 radianti rispetto all’onda sinusoidale.

Pertanto, se un’onda coseno ha la stessa ampiezza e pulsazione di un’onda sinusoidale, l’equazione coseno può essere ottenuta dall’equazione seno. Per fare ciò, aggiungi semplicemente una fase iniziale di π/2 radianti.

Onda sinusoidale smorzata

Infine vedremo cos’è un’onda sinusoidale smorzata e qual è la differenza rispetto ad un’onda sinusoidale pura.

Un’onda sinusoidale smorzata è un’onda sinusoidale la cui ampiezza tende a zero con il tempo.

Pertanto, la differenza tra un’onda sinusoidale smorzata e un’onda sinusoidale è semplicemente che l’onda sinusoidale smorzata diminuisce gradualmente in ampiezza, mentre un’onda sinusoidale mantiene la sua ampiezza costante per tutto il tempo.

L’equazione per un’onda sinusoidale smorzata è molto simile all’equazione per un’onda sinusoidale, basta aggiungere un fattore esponenziale che riduce l’ampiezza all’aumentare del tempo.

Oro:

• 

  è l’ampiezza istantanea al momento

  

  .

• 

  è un momento specifico.

• 

  è l’ampiezza iniziale dell’onda sinusoidale smorzata.

• 

  è il decadimento costante.

• 

  è la pulsazione sinusoidale smorzata.

• 

  è la fase iniziale dell’onda.

Questi tipi di onde sono spesso utilizzati in ingegneria per rappresentare sistemi elettronici che perdono energia più velocemente dell’energia fornita.