Esercizi di sovrapposizione e interferenza per il semestre filtro
11 domande di sovrapposizione e interferenza come all'esame di fisica del semestre filtro di medicina · 7 a risposta multipla e 4 a completamento, tutte con la spiegazione · le prime qui sotto, gratis
📖 In un minuto
Sovrapposizione e interferenza
Quando due onde si incontrano le loro elongazioni si sommano
Dopo l'incrocio ogni onda prosegue con la sua forma
Costruttiva: differenza di cammino = n · λ, le ampiezze si sommano
Distruttiva: differenza di cammino = λ/2, 3λ/2 e così via
Sfasamento = 360° · Δd / λ. Opposizione di fase = 180°
f = 170 Hz e v = 340 m/s: λ = 2,0 m. Con Δd = 1,0 m l'interferenza è distruttiva
⚠️ La trappola
Due onde uguali in fase: ampiezza doppia e intensità quadrupla, non doppia
Esercizi di sovrapposizione e interferenza: prova tu
Domanda 1
Due impulsi si propagano in versi opposti sulla stessa corda e si incrociano nello stesso punto e nello stesso istante. Secondo il principio di sovrapposizione, l'elongazione risultante in quel punto è:
Vedi la risposta e la spiegazione
Giusta la A: la somma algebrica delle elongazioni dei due impulsi
La sovrapposizione impone la somma algebrica, cioè con il proprio segno, delle elongazioni istantanee di ciascuna onda componente
Domanda 2
Due altoparlanti emettono in fase lo stesso suono a f = 170 Hz in aria (v = 340 m/s). In un punto la distanza dal primo altoparlante è 5,0 m e dal secondo 6,0 m. L'interferenza in quel punto è:
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Giusta la E: distruttiva, perché la differenza di cammino è pari a mezza lunghezza d'onda
λ = v/f = 340/170 = 2,0 m; la differenza di cammino è Δd = 6,0 − 5,0 = 1,0 m = λ/2, condizione di interferenza distruttiva
Domanda 3
Due impulsi di forma diversa viaggiano in versi opposti su una corda e si incrociano. Subito dopo l'incrocio, ciascun impulso:
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Giusta la D: prosegue con la propria forma e la propria ampiezza
La sovrapposizione vale solo nell'istante e nel punto in cui gli impulsi si incrociano: dopo, ciascuno prosegue con forma, ampiezza e velocità che aveva, come se l'altro non ci fosse
Domanda 4
Due onde coerenti della stessa frequenza, di ampiezze 3,0 cm e 2,0 cm, si sovrappongono in un punto dove arrivano in opposizione di fase. L'ampiezza risultante in quel punto è:
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Giusta la B: 1,0 cm
In opposizione di fase l'interferenza è distruttiva e le ampiezze si sottraggono: A = |A₁ − A₂| = |3,0 − 2,0| = 1,0 cm
Domanda 5
Due sorgenti sonore coerenti emettono in fase. In un punto la differenza fra le distanze dalle due sorgenti è un quarto della lunghezza d'onda. Lo sfasamento fra le due onde in quel punto vale:
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Giusta la E: 90°
Δφ = 360°·Δd/λ = 360°·(1/4) = 90°, cioè π/2
Domanda 6 · a completamento
Le onde emesse da due sorgenti coerenti, in fase fra loro, arrivano in un punto P; la differenza fra le distanze di P dalle due sorgenti è pari a mezza lunghezza d'onda. In quel punto l'interferenza si dice ......
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Risposta: distruttiva
Una differenza di cammino di mezza lunghezza d'onda corrisponde a un'opposizione di fase (cresta con ventre): le ampiezze si sottraggono e l'interferenza è distruttiva, detta anche negativa