Qualcuno ha mai pensato a come il suono raggiunge le nostre orecchie? Perché, se vediamo i fuochi d'artificio in lontananza, a volte ne sentiamo il suono solo dopo lo spegnimento? In questo articolo, discuteremo delle onde sonore.
Il suono è un tipo di onda longitudinale che risulta dalla vibrazione di un oggetto. Le onde longitudinali sono onde la cui direzione di propagazione è parallela alla direzione della vibrazione. Guarda l'illustrazione qui sotto.
Quando qualcuno colpisce il tamburo, la superficie del tamburo vibrerà e si irrigidirà e allungherà la colonna d'aria. Le molecole d'aria vibranti si propagheranno in varie direzioni. Le molecole d'aria che sono ancorate produrranno alta pressione, mentre le molecole allungate produrranno una bassa pressione. Le onde di alta e bassa pressione si muoveranno alternativamente nell'aria. Queste onde saranno captate dall'orecchio umano in modo che possiamo sentire il suono.
(Leggi anche: Quali sono le proprietà delle onde?)
Le onde sonore sono incluse nelle onde meccaniche che richiedono un mezzo per propagarsi. Il mezzo di questa propagazione dell'onda può essere solido, liquido o gassoso. Pertanto, le onde sonore non possono propagarsi nel vuoto, come nello spazio.
Le onde sonore hanno una velocità di propagazione limitata. Pertanto, quando vediamo i fuochi d'artificio in lontananza, vediamo prima la luce dei fuochi d'artificio, poi il suono dell'eruzione. Le onde luminose hanno la velocità più alta che conosciamo fino ad oggi e le onde sonore non possono eguagliare, figuriamoci superarle.
La velocità delle onde sonore dipende dal mezzo di propagazione. Il suono attraverso i solidi viaggia più velocemente dei gas. La velocità di propagazione di queste onde aumenta anche con l'aumento della temperatura del mezzo.
Per calcolare la velocità di propagazione del suono in base al mezzo, possiamo usare le seguenti formule.
I suoni si propagano rapidamente nei solidi
Y = modulo di Young del solido
ρ = la densità del solido
I suoni si propagano rapidamente nei solidi
B = Bulk Modulo del liquido
ρ = densità del liquido
Si insinua rapidamente nel gas
γ = costante dei gas
R = costante generale dei gas (8,31 J / mol K)
T = Temperatura assoluta del gas
M = massa molecolare relativa del gas
