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Titolo: suono e moto armonico

Ciao a tutti!
Sto scrivendo una piccola introduzione al suono: parto col dire che una 
singola molecola isolata, se stimolata, si comporta come un oscillatore 
armonico mentre un sistema di n molecole accoppiate ha un moto che 
generalmente non è armonico, bensì è la somma dei moti armonici degli n 
oscillatori normali virtuali che non necessariamente coincidono con le n 
molecole.
Per quanto riguarda il caso della singola molecola pensavo di scrivere:
"Immaginando di poter osservare una singola molecola isolata, vedremmo che 
colpendola si comporta come un oscillatore armonico: lo spostamento dalla 
posizione d'equilibrio è descritto da una legge oraria sinusoidale x(t)= A 
sin(2 pi f t), con una precisa frequenza naturale f e ampiezza A dipendente 
dallo stimolo."
E' corretto?
Grazie. 

 colpendola si comporta come un oscillatore armonico: 
Francamente non capisco: se e' isolata, ovvero non soggetta a forze, 
come fa ad oscillare - armonicamente o meno? Dovresti specificare meglio 
il caso a cui stai pensando.

 E' corretto?
Sembrrebbe di no, ma non e` detto che abbia capito cosa vuoi dire.
Con una molecola da sola non puoi avere un suono. Se colpisci una 
molecola isolata, questa si sposta e se ne va via (stile pallina colpita).
A che livello di approfondimento vuoi arrivare nella tua introduzione? 
Se e` una cosa semplice, le proprieta` delle molecole puoi anche 
lasciarle da parte. Se invece vuoi andare piu` in profondita`, ad 
esempio ricavando la velocita` del suono in un gas, allora serve la 
configurazione molecolare e Cp Cv, ma anche in questo caso mi pare che 
gli oscillatori armonici li possa lasciare da parte.
Il suono non dipende da fatto che UNA molecola vibra o risuona, ma dal 
comportamento della popolazione di molecole.
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)


Secondo me a occhio no. Una singola molecola isolata
rappresenta al massimo la massa di un oscillatore. Chi
ricopre il ruolo del termine elastico di richiamo e
dell'eventuale termine di smorzamento? Suppongo che se
prendo una molecola di un gas in un contenitore per il
resto vuoto e le trasmetto un impulso, quella si mette in
moto ma non oscilla attorno a una posizione di equilibrio.
Sei costretto a chiamare quasi immediatamente in causa le
interazioni intermolecolari per "giustificare" la costante
elastica, a meno che non fai un modello semplice e lo espandi.
Inoltre, penso sia importante non perdere il contatto con
il pubblico, diciamo così. Adesso non mi vengono molte
idee, anzi nessuna, ma sicuramente io reimposterei la cosa.
Se hai tempo, spazio e pensi che valga la pena penso che
il percorso didattico sia partire dall'oscillatore
semplice, poi uno con due GDL, col quale puoi introdurre
tutti i concetti di frequenze naturali, disaccoppiamento
eccetera, e poi passare al continuo. Ma penso che il tutto
andrebbe fatto con cautela perché se non si dice ben
chiaro anche al destinatario cosa si sta facendo, temo che
costui finirà col restare confuso senza sapere perché. Se
vuoi parlare in termini dell'oscillatore meccanico a più
GDL dovrai tenere ben distinte le oscillazioni libere da
quelle forzate, e questo perché al destinatario
interesseranno solo queste ultime anche se "non sa
perché". E a quel punto devi decidere come dirgli questo e
altro, perché ormai hai messo in mezzo l'argomento.
Ammetto che è la prima volta che qualcuno mi fa pensare
alla didattica dell'acustica (mi diletto di musica quindi
sono doppiamente colpevole) quindi dovrei rifletterci
sopra e cercare un po' di materiale (inutile reinventare
la ruota, come mi fece notare G. Pastore in altro thread)
ma *se* decidi che è necessario seguire la strada che hai
iniziato, penso che il nodo da sciogliere sia come passare
dai concetti a quel che di fatto serve al destinatario per
capire le cose che pensi gli dovrebbero interessare. Può
andare benissimo fare tutta la tiritera, ma vale la pena?
Bada che ti parla uno che quando spiega qualcosa tende,
purtroppo, a toccare gli argomenti adiacenti più di quanto
non sarebbe ragionevole...
ciao!
Apx.

 Grazie.
Io partirei da una corda di metallo (non ci sono le molecole) e introdurrei 
semplicemente i modi normali per un sistema tipo catena di N atomi......
Ciao
Pino

 E' corretto?
Prima di poter dire se'  e'  corretto occorrerebbe capire cosa stai 
dicendo esattamente.
Piu'  in generale: ma perche'  partire dalle molecole per spiegare il 
suono ? A  chi spiegheresti ? Dubito che possano avere una ragionevole 
esperienza di dinamica delle molecole per seguirti. A  meno che tu non 
abbia un target di spettrscopisti molecolari... ;-)
Giorgio

 molecole
Due molecole, ma mic mi pare parlasse di piu' di due. In questo caso 
quello che scrive e' corretto: i moto armonici sono quelli delle 
coordinate normali, che sono combinazioni lineari delle coordinate 
atomiche. Quindi le coordinate atomiche sono c.l. dei modi normali, e la 
c.l. di moti armonici in generale non e' armonica.