Che cos'è un'onda longitudinale?
Un'onda longitudinale è un'oscillazione o vibrazione che viaggia all'interno di un mezzo parallelamente alla direzione del movimento. Quando una particella vibrante viene disturbata, passa il disturbo sulla particella successiva, trasportando l'energia dell'onda. Mentre l'energia viene trasportata, le particelle del mezzo vengono spostate da un movimento destro e sinistro. Ad esempio, se un'onda longitudinale viaggia verso est attraverso un mezzo, il disturbo vibrerà in parallelo in una direzione alternata da sinistra a destra invece del movimento su e giù di un'onda trasversale.
Le onde longitudinali possono essere suddivise in due categorie, che sono non elettromagnetiche ed elettromagnetiche. La differenza principale tra i due è che le onde elettromagnetiche possono trasmettere energia attraverso un vuoto, mentre le onde non elettromagnetiche non possono. Le onde non elettromagnetiche comprendono la pressione e le onde sonore. Le onde al plasma sono considerate un'onda elettromagnetica longitudinale.
Le onde P o onde di pressione sono un tipo di onda compressiva o elastica che può viaggiare attraverso vari mezzi come gas, solidi e liquidi. Durante un evento sismico, le onde di pressione vengono generate come risultato dell'alternanza di compressione e decompressione. Ad esempio, l'oscillazione prodotta da un terremoto provoca vibrazioni che viaggiano attraverso terra e acqua. Di tutti i tipi di onde sismiche, le onde di pressione sono considerate le più veloci, consentendo loro di percorrere grandi distanze. Le onde di pressione sono registrate da uno strumento chiamato sismometro che misura i movimenti del suolo.
I terremoti possono anche produrre onde sonore. Come le onde di pressione, le onde sonore sono di natura compressiva, il che significa che le onde si espandono e comprimono la materia mentre si muovono attraverso di essa. Le onde sonore, proprio come le onde P, richiedono un mezzo per trasportare energia da un'area all'altra. La velocità con cui viaggia il suono dipende dal mezzo che attraversa. Generalmente le onde sonore viaggiano più velocemente su supporti solidi rispetto a supporti non solidi, come l'aria.
L'uso di un diapason è un buon esempio di come il suono viene prodotto e trasmesso attraverso un mezzo aereo. I movimenti della forcella producono vibrazioni che disturbano le particelle d'aria, producendo una serie di azioni di compressione e decompressione. Di conseguenza, queste azioni generano una nota musicale pura.
A differenza della pressione e delle onde sonore, le onde del plasma non possono essere prodotte direttamente da un terremoto. Invece, le onde del plasma devono essere generate da una fonte elettrica o magnetica. Un laser è un esempio di un dispositivo che produce onde di plasma quando interagisce con gas ionizzanti. Questo tipo di onda longitudinale può esistere in uno stato ionizzato o carico. Un'onda elettromagnetica può anche assumere la forma di un'onda trasversale, mentre un'onda di pressione sarà sempre un'onda longitudinale.