Introduzione ai segnali ed esercizi (superiori): differenze tra le versioni
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== Dominio del ''tempo'' e della ''frequenza'' ==
== Esempi ed esercizi ==
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'''Calcolare la frequenza necessaria per generare l'eco'''
Sapendo una stanza vuota ''rimbomba'', consideriamo la lunghezza d'onda minima necessaria pari a circa <math>3~\text{m}</math>. Ricordando che la velocità del suono nell'aria è <math>380~\text{m/s}</math>, si ha:
:<math> \begin{cases} \lambda = c/F \\
F = \frac{c}{\lambda} = \frac{380~\text{m/s}}{3~\text{m}}\simeq 130~\text{Hz}
\end{cases}
\end{cases} </math>.</blockquote>'''Calcolare la distanza minima per undire l'eco di almeno una sillaba'''▼
</math>.
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Congetturando (qui occorre fare ipotesi) che occorra almeno un intervallo di tempo di <math>10~\text{ms}</math> per percepire distintamente una sillaba, il problema posto diventa un quesito di fisica classica tipico dei primi anni delle scuole superiori, ricordando che la distanza va - naturalmente - divisa per due (andata e ritorno):<blockquote><math>\begin{cases}▼
▲Congetturando (qui occorre fare ipotesi) che occorra almeno un intervallo di tempo di <math>10~\text{ms}</math> per percepire distintamente una sillaba, il problema posto diventa un quesito di fisica classica tipico dei primi anni delle scuole superiori, ricordando che la distanza va - naturalmente - divisa per due (andata e ritorno)
:<math>
\begin{cases}
t = 0.1~\text{s} \\
d = \frac{c \cdot t}{2} = \frac{380~\text{m/s} \cdot 0.1~\text{s}}{2}= 19~\text{m}
\end{cases}
</math>.
=== Il pipistrello come fa? ===
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'''Quale frequenza deve emettere per trovarlo e… mangiarlo?'''
L'esercizio è il medesimo di quello proposto nel caso dell'eco. Naturalmente, come risultato ci si aspettano ultrasuoni.
:<math> \begin{cases} \lambda = c/F \\
F = \frac{c}{\lambda} = \frac{380~\text{m/s}}{0.38~\text{cm}}= 100~\text{kHz}
\end{cases}
</math>.
=== The Hunt for Red October ===
[[File:Sound speed in the sea.svg|thumb|Velocità del suono nel mare<ref>John J. Audet, Jr. & Gregory G. Vega, (1974) ''AESD Sound-Speed Profile Retrieval System (RSVP)'', AESD Technical Note TN-74-03, 14.</ref>]]
Il principio di funzionamento del sonar è il medesimo del pipistrello: cambia la dimensione del sottomarino ostile da localizzare (<math>10~\text{m}</math>) e la velocità di propagazione del suono nell’acqua marina (compresa tra <math>1516~\text{m/s}</math> e <math>1540~\text{m/s}</math>).
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Supponiamo di trovarci a una profondità di <math>1200~\text{m}</math>, pertanto la velocità del suono sarà <math>1530~\text{m/s}</math>.
'''Quale frequenza dovrà utilizzare il marconista per localizzare il sottomarino ostile prima che sia troppo tardi?'''
:<math>\begin{cases} \lambda = c/F \\
F = \frac{c}{\lambda} = \frac{1530~\text{m/s}}{10~\text{m}}= 153~\text{kHz}
\end{cases} </math
== Note ==
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