Svolgi tutti gli esercizi seguenti sul quaderno, scrivendo formule, passaggi numerici e brevi giustificazioni delle tue scelte. Dove richiesto, usa per la velocità del suono in aria il valore v = 340 m/s, salvo diversa indicazione, e arrotonda i risultati a due cifre decimali. Buon lavoro!
- Quale delle seguenti affermazioni descrive correttamente un'onda?
- A) Un'onda trasporta materia ma non energia
- B) Un'onda trasporta energia ma non materia
- C) Un'onda trasporta sia materia sia energia in egual misura
- D) Un'onda trasporta solo informazioni e nessuna grandezza fisica
- Le onde sonore possono propagarsi anche nel vuoto, come le onde elettromagnetiche.
- Vero / Falso
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La relazione fondamentale che lega velocità, lunghezza d'onda e frequenza di un'onda periodica è v = λ · ___ .
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Associa ciascuna grandezza ondulatoria alla sua corretta unità di misura nel Sistema Internazionale. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Frequenza | secondo (s) | | Periodo | metro (m) | | Lunghezza d'onda | watt al metro quadrato (W/m²) | | Intensità sonora | decibel (dB) | | Livello di intensità sonora | hertz (Hz) |
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Una corda di violino emette una nota di frequenza 660 Hz. Sapendo che la velocità del suono nell'aria è 340 m/s, calcola la lunghezza d'onda del suono prodotto nell'aria circostante e il periodo dell'oscillazione.
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Un'onda longitudinale è un'onda in cui le particelle del mezzo oscillano:
- A) Perpendicolarmente alla direzione di propagazione
- B) Parallelamente alla direzione di propagazione
- C) In direzioni casuali rispetto alla propagazione
- D) Senza alcuna oscillazione, traslando soltanto
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Durante un temporale vedi il lampo e dopo 4,5 secondi senti il tuono. Considerando trascurabile il tempo di propagazione della luce, stima a quale distanza è caduto il fulmine, usando v_suono = 340 m/s.
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L'altezza di un suono dipende dalla sua ampiezza, mentre l'intensità dipende dalla frequenza.
- Vero / Falso
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L'orecchio umano medio percepisce suoni con frequenze comprese tra circa 20 Hz e ___ Hz; oltre questa soglia parliamo di ultrasuoni.
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L'effetto Doppler spiega perché:
- A) La luce delle stelle ci appare bianca anche se nasce colorata
- B) Il suono di una sirena cambia tono quando l'ambulanza ci passa accanto
- C) Il suono non si propaga nel vuoto interplanetario
- D) Le onde si riflettono sempre con angoli uguali sulle superfici lisce
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Un'onda sonora ha periodo T = 2,5 · 10⁻³ s e si propaga in un mezzo con velocità v = 1500 m/s (acqua). Calcola frequenza e lunghezza d'onda, e indica se il suono ricade nel campo udibile dall'uomo.
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Spiega con parole tue la differenza tra interferenza costruttiva e interferenza distruttiva, facendo un esempio concreto per ciascuna.
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In quale mezzo, tra i seguenti, il suono si propaga con velocità maggiore?
- A) Aria a temperatura ambiente
- B) Acqua
- C) Acciaio
- D) Vuoto
- Il timbro è la qualità del suono che permette di distinguere due strumenti musicali diversi che suonano la stessa nota.
- Vero / Falso
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Un diapason vibra alla frequenza f = 440 Hz in aria, dove il suono viaggia a 340 m/s. Calcola la lunghezza d'onda nell'aria e, supponendo che lo stesso diapason ecciti l'acqua dove il suono viaggia a 1500 m/s, calcola la lunghezza d'onda nell'acqua. Commenta come cambia λ a parità di frequenza.
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Descrivi in modo approfondito i fenomeni di riflessione, rifrazione e diffrazione delle onde sonore, spiegando in cosa consistono e fornendo per ciascuno un esempio tratto dalla vita quotidiana o dalla tecnologia.