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Introduzione ai segnali ed esercizi (superiori): differenze tra le versioni

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== Esempi ed esercizi ==
Di seguito si presenteranno esempi ed esercizi svolti sia condi segnali sia acustici, sia elettromagnetici, sia ottici e altrettanti esercizi svolti con entrambe le tipologie di segnali, dove sarà importante ragionare sulle loro diverse frequenze (<math>F</math>), lunghezze d’onda (<math>\lambda</math>) e velocità di propagazione (<math>c</math>), facendo attenzione al suo valore che è variabile a seconda del mezzo trasmissivo e del tipo di segnale utilizzato.
 
== L'eco ==
[[File:Seurat L'Echo.jpg|miniatura|Georges Seurat, L'eco (1883); disegno, 31×24 cm, museo del Louvre, Parigi]]
 
=== Esercizio ''Calcolare la frequenza necessaria per generare l'eco''===
Sapendo una stanza vuota ''rimbomba'', consideriamoe l'altezza supera i <math>2,40~\text{m}</math>, mentre la larghezza supera i <math>3~\text{m}</math> è possibile consideriare la lunghezza d'onda minima necessaria a generare l'eco pari a circa <math>3~\text{m}</math>. Ricordando che la velocità del suono nell'aria è di <math>380~\text{m/s}</math>, si ha:
 
:<math>
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</math>.
 
=== Esercizio ''Calcolare la distanza minima per undireudire l'eco di almeno una sillaba''===
Congetturando (qui occorre fare un'ulteriore ipotesi) che occorra almeno un intervallo di tempo di <math>10~\text{ms}</math> per percepire distintamente una sillaba (al di sotto i suoni tendono a essere percepiti come simultanei), 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>
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\end{cases}
</math>.
Naturalmente, il problema si può riformulare in termini differenti, vale a dire: ''a quale distanza deve trovarsi la montagna, affinché l'eco si oda dopo 3 secondi?'' Ma, così facendo si sconfina decisamente nel campo della fisica classica.
 
== Il pipistrello come fa? ==
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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>).
 
È importante ricordare ''sempre'' che ogni cosa prodotta dall'intelletto umana trae – se non origine – almeno ispirazione da ciò che già è presente in natura.
Supponiamo di trovarci a una profondità di <math>1200~\text{m}</math>, pertanto la velocità del suono sarà <math>1530~\text{m/s}</math>.
 
Supponiamo, pertanto, di trovarci a una profondità di <math>1200~\text{m}</math>. Come deducibile dal grafico a fianco, la velocità del suono sarà <math>1530~\text{m/s}</math>. Questo è un parametro che il marconista (l'addetto alla ricetrasmissione di segnali radio e sonar) dovrà tenere in considerazione se vorrà stimare correttamente la distanza tra sé stesso e un sottomarino ostile, oppure le pareti rocciose dei fondali oceanici.
=== Esercizio ''Quale frequenza dovrà utilizzare il marconista per localizzare il sottomarino ostile prima che sia troppo tardi?'' ===▼
 
▲=== Esercizio ''Quale frequenza dovràsi deve utilizzare il marconista per localizzare ilun sottomarino ostile prima che sia troppo tardi?'' ===
Il problema, come si vede dall'impostazione delle equazioni, è il medesimo del pipistrello. Naturalmente occorre conoscere le dimensioni del sottomarino. Ma queste il marconiste le sa. Anzi: invierà più frequenze e – osservando quali ritornano esaltate e quali attenute – sarà in grado di dire di quale modello di sottomarino si tratta.
:<math>
\begin{cases}
Estratto da "https://it.wikiversity.org/wiki/Introduzione_ai_segnali_ed_esercizi_(superiori)"