Ciao a tutti! In questa puntata della nostra rubrica parleremo di come il suono si propaga nello spazio.
Vediamo tutti i particolari della trasmissione di un suono:
Il suono, originato dalla vibrazione di un corpo elastico, si trasmette attraverso il materiale conduttore circostante (mezzo) creando una serie di onde di condensazione e rarefazione delle particelle di cui esso è formato. Sembra ovvio, ma è meglio precisare, che per la trasmissione del suono è essenziale un mezzo conduttore.
Vediamo qualche valore di frequenza e relativa lunghezza d’onda (per le onde sonore che si propagano nell'aria):
| Frequenza (Hz) |
|
Lunghezza d'onda (cm) |
| 20 |
|
172 |
| 1000 |
|
34,4 |
| 10000 |
|
3,4 |
| 20000 |
|
1,7 |
Ricordiamo che la lunghezza d’onda si misura da cresta a cresta dell’onda (ovvero dai valori massimi, o viceversa da quelli minimi).
Il valore massimo raggiunto dallo spostamento delle particelle prende il nome di ampiezza della vibrazione. Via via che ci si allontana dalla sorgente della perturbazione, l’ampiezza delle oscillazioni diminuisce a causa dello smorzamento e le particelle riacquistano progressivamente la loro posizione di equilibrio statico (grazie alla forza di gravità).
La trasmissione fisica può avvenire secondo varie modalità:
- trasversale: la propagazione avviene dalla sorgente su un piano, lungo tutte le semirette che escono da quel piano.
- longitudinale: le oscillazioni trasmesse dalle particelle avvengono lungo la direzione di propagazione dell’onda, cioè dalla sorgente lungo la semiretta
Le onde trasversali e longitudinali rappresentano due casi limite e semplificati di onde meccaniche che sono generalmente fenomeni ondosi più complessi. Ma veniamo a quello che a noi interessa principalmente, ovvero la trasmissione dell’onda sonora che avviene in modo sferico
- sferica: le onde si propagano dalla sorgente nello spazio lungo tutte le semirette che hanno origine nella sorgente stessa.
Ci sono alcune particolarità da prendere in considerazione per quanto riguarda la diffusione delle onde sonore:
- l’intensità del suono percepito è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla fonte sonora
- l’intensità del suono viene modificata in presenza di turbolenze
- l’intensità e la velocità del suono sono determinate dalla densità del mezzo conduttore
- la velocità del suono non dipende né dalla sua frequenza né dalla sua intensità
Vediamo come cambia la velocità del suono a seconda dei diversi mezzi conduttori.
La velocità del suono nell’aria è di 344 metri al secondo (al livello del mare e a 20°C).
Nel legno 3350m/s, acqua 1480m/s, cemento 3400m/s, acciaio 5050 m/s, vetro 5200m/s.
Come possiamo notare dalle diverse velocità, più il mezzo è rigido e più la velocità aumenta.
Prossimamente analizzeremo la relazione tra i diversi ambienti e le onde sonore.