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Le onde possono avere due forme base: trasversale, con movimento verticale e longitudinale, o compressione del materiale. Le onde trasversali sono come le onde del mare o le vibrazioni nella corda di un pianoforte: è possibile vedere facilmente il suo movimento. Le onde di compressione, al confronto, sono strati alternati invisibili di molecole compresse e rarefatte. Le onde del suono e dello shock si propagano in questo modo.
Onde meccaniche
Le onde di compressione possono propagarsi attraverso una sorta di mezzo materiale, come aria, acqua o acciaio. Il vuoto non può trasportare onde di compressione, perché non c'è sostanza per condurre l'energia. La dipendenza del mezzo significa che sono onde meccaniche e il mezzo determina la loro velocità. La velocità del suono nell'aria, ad esempio, è di 346 m al secondo. Un materiale denso come l'acciaio trasmette suoni a 6.100 m al secondo.
Onde di compressione
Se vedessi un'onda di compressione muoversi nell'aria, vedresti un'area di molecole compressa nella direzione da cui l'onda si sta propagando. Le molecole diventano sempre più rarefatte dopo un massimo punto di compressione, fino a quando non si vede un'area di pressione più bassa con meno molecole d'aria. L'aria diventa progressivamente più densa dopo questo punto, finché non raggiunge nuovamente la compressione massima. La distanza tra i punti massimi di compressione e rarefazione è una lunghezza d'onda. Con l'aumentare della frequenza di un'onda, la sua lunghezza diminuisce.
interferenza
Due o più onde, che attraversano lo stesso punto in un mezzo, interferiscono l'una con l'altra. Puoi vedere questo effetto lanciando due rocce in un lago d'acqua immobile; le onde si allargano e si sovrappongono. Lo stesso succede con le onde di compressione. Se un punto di compressione incontra un punto di rarefazione, i due annullano. Se due punti di compressione si incontrano, si rafforzano, creando un punto con il doppio della pressione.
Onde d'urto
Un getto che viaggia nell'aria più veloce della velocità del suono produce un'esplosione sonora. Mentre il jet avanza, le molecole d'aria si "accumulano" davanti a sé, come la terra davanti a un bulldozer. Gli strati d'aria compressa e rarefatta non si muovono dritti come fa il suono. L'onda d'urto forma un cono con la punta di fronte al getto e le onde di compressione si spostano all'indietro in cerchi crescenti.