La propagazione del suono: mezzi, velocità e limiti fisici

Quando si ascolta la musica, si ascolta un suono; quando si sente da lontano arrivare un’ambulanza, si sente un suono; quando si ascolta la voce del nostro amico parlare, si ascolta un suono. Tutte queste cose producono un suono: ma materialmente cosa è? E’ un’onda di spostamento dell’aria generato da un corpo elastico, cioè un corpo animato o inanimato che si muove attorno alla sua posizione e facendo questo sposta aria. Ma questa aria nel suo spostamento segue la “traiettoria” di un’onda che si propaga: ecco la propagazione del suono.

Propagazione del suono nei mezzi

Ora, abbiamo considerato l’aria come mezzo, ma il mezzo elastico di propagazione può essere di qualsiasi natura: solido, liquido e gas. Se si da un pugno sul tavolo, le molecole di carbonio di cui è fatto il legno del tavolo vibrano, producono il suono sentito: quindi è il tavolo a produrre il suono, così il suono si propaga nel solido. La stessa cosa accade nei liquidi, basta pensare alla comunicazione tra i mammiferi marini, come delfini e balene. Per capirlo con un esperimento, basta riempire una ciotola con dell’acqua e sbattere due ciottoli tra loro immersi nell’acqua: fanno rumore, che passa dall’acqua essendo i ciottoli immersi.

Velocità del suono e variabili

Dagli esempi capiamo che la velocità del suono è in funzione del mezzo: se si trattasse di una funzione matematica, sarebbero variabile dipendente e indipendente. Immaginiamo le molecole di questo mezzo che si spostano e l’urto di una con l’altra provoca il rumore che sentiamo come suono.

Si considera che nei gas la disposizione delle molecole varia a seconda della temperatura. Nei liquidi, se l’acqua è dolce o salata, ci sono molecole di zucchero o altro che influiscono nella velocità del suono. Stesso ragionamento per i solidi: è diversa la disposizione delle molecole di carbonio nel legno piuttosto che di alluminio nelle lattine. Con ciò si spiega che la velocità del suono ha valori diversi, già studiati e definiti.

Limiti della propagazione del suono

Dicendo che da qualsiasi materiale si può propagare un suono che parte dal corpo fatto da quel materiale (funge da sorgente sonora), intendiamo che tutto ciò che non è materia non diffonde suono: il suono non si trasmette nel vuoto. Perché? Perché se è vuoto, non c’è niente da far vibrare.

Abbiamo anche detto che il suono viaggia “cammina” come un’onda, ma non in direzione dritta, quindi seguendo una sola direzione, ma si diffonde in tutte le direzioni cioè a 360° dalla sorgente. (come se fosse il sassolino buttato nel lago che genera quelle onde sferiche). Essendo un suono, la meta finale è l’orecchio di qualcuno.