Simulazione di onde meccaniche: interferenza

MIUR

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moreno.concezzi@hotmail.it

Magliano Sabina, Rieti, ITA

Si tratterà l'argomento delle onde meccaniche mediante strumenti informatici: - attraverso l'uso di software grafici si simulerà in maniera dinamica il moto di una corda che oscilla (dipendente da tempo e posizione) - in forma grafica gli studenti potranno apprezzare tutte le caratteristiche delle onde - sarà anche possibile determinare, attraverso un foglio di calcolo, le relazioni tra le caratteristiche fisiche di una corda che oscilla - si introdurrà allora la funzione d'onda che gli studenti potranno riprodurre con un software grafico, facendo variare i parametri (periodo, lunghezza d'onda, ampiezza) - ora si potrà simulare la propagazione del suono, gli studenti graficamente creeranno il moto di particelle che si scontrano. - si andrà poi all'aperto e si simuleranno le onde in un lago, gettando sassi in acqua, gli studenti scatteranno foto del fenomeno e con software grafici manipoleranno le immagini per mostrare le figure geometriche che si generano - si potrà studiare poi il fenomeno utilizzando delle molle che vengono dilatate e compresse, di nuovo con delle fotografie si vedranno come le caratteristiche della molla che si dilata e comprime sono quelle di un'onda. - utilizzando dei rilevatori di suono che gli studenti possono scaricare sul loro smartphone, possono calcolare la velocità del suono, gettando ad esempio un sasso in un pozzo e calcolando con un cronometro i tempi tra il rilascio del sasso e l'ascolto del tonfo. - gli studenti studieranno elementi tecnologici che utilizzano onde, come ad esempio quelli per l'ecografia in medicina, un software grafico 3D potrà essere utilizzato per creare gli oggetti bidimensionali risultato delle ecografie in formato tridimensionale - Ora si procederà con la parte applicativa, gli studenti mediante due casse acustiche montate in una stanza dovranno analizzare che a causa dell'interferenza in alcuni punti il suono è basso e in altri più alto, sensori del cellulare saranno utili assieme al misurazioni delle distanze. - la stessa cosa si potrà fare gettando due sassi contemporaneamente in uno stagno e verificando come le onde che si generano, interferiscono a seconda della distanza dal punto in cui si sono generate, di nuovo verranno utilizzati software grafici per analizzare distanze e figure geometriche nelle immagini rilevate. Gli studenti saranno suddivisi in gruppi, in cui ogni gruppo si dedicherà ad una parte e ad una attività. Gli strumenti informatici saranno GeoGebra, Calcolatrici grafiche, Matlab, Cura, Studio 3D. I risultati ottenuti saranno pubblicati anche sulle pagine social dell'Istituto e sul sito della scuola.