Concetti Chiave
- Il suono è un'onda longitudinale che si propaga attraverso compressioni e rarefazioni del mezzo materiale, ma non nel vuoto.
- Le onde sonore si riflettono quando incontrano ostacoli, creando fenomeni come l'eco e l'interferenza sonora.
- L'altezza di un suono è determinata dalla frequenza dell'onda sonora; suoni più acuti hanno frequenze più elevate.
- L'intensità di un suono è legata all'ampiezza dell'onda sonora e si misura come energia per unità di area e tempo.
- Il timbro permette di distinguere la sorgente sonora basandosi sulla legge periodica delle oscillazioni dell'onda.
Onda sonora
Viene definita un'onda come una perturbazione che si propaga trasportando energia ma non la materia.
In particolare, un'onda può essere suddivisa in due tipi:
- Onda trasversale: Quando gli elementi del mezzo materiale si spostano perpendicolarmente al moto dell'onda.
-Onda longitudinale: Quando gli elementi del mezzo materiale si spostano parallelamente al moto dell'onda.
Cos'è il suono, allora?
Il suono è un'onda longitudinale ma generata da successive compressioni e rarefazioni del mezzo in cui si propaga, definendosi quindi come una particolare onda meccanica.
Il suono possiede la capacità di propagarsi in un mezzo materiale ma non è in grado di eseguire altrettanto nel vuoto.
La sua velocità varia a seconda del materiale del corpo, sebbene gli esperimenti dimostrano che il suono si propaga in aria secca con una velocità pari a 332 m/s.
Comunque, quando il suono si propaga, le sue onde viaggiano ma quando giungono ad un ostacolo, non lo oltrepassano, ma bensì ritornano indietro.
Il suono possiede tre caratteristiche ben definite:
- Altezza: dipende dalla frequenza
- Intensità: dipende dall'ampiezza
- Timbro: dipende dalla sorgente sonora
Propagandosi, un suono può provocare alcuni fenomeni, come per esempio l'eco(oltresì chiamato "riflessione"), l'interferenza sonora(ossia l'udire due suoni contemporaneamente venendo da due sorgenti diverse, suddivisa in "costruttiva" e "distruttiva"), l'effetto Doppler e la rifrazione.
Altezza
L'altezza distingue un suono più acuto da uno più grave e dipende da come già detto, dalla frequenza dell'onda. Un suono tanto più alto è, tanto maggiore è la frequenza dell'onda sonora che la produce(un esempio, gli strumenti a corda).
Intensità
L'intensità distingue un suono ad alto volume da uno basso; essa cresce con l'aumentare dell'ampiezza del suono.
Timbro
Il timbro ci permette di comprendere se stiamo ascoltando suoni generati da particolari strumenti, dipendendo dalla legge periodica con cui oscilla l'onda sonora.
L'intensità in dettaglio
Per poter comprendere al meglio l'intensità, possiamo porre un esperimento come esempio.
Poniamo che ci sia una superficie di area A, perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda sonora. In un intervallo di tempo(ΔT) la superficie è attraversata da un'energia E, in questo modo, l'intensità verrà definita come il rapporto tra l'energia, l'area e l'intervallo di tempo ΔT.
La sua unità di misura, il Joule al secondo al metro quadrato, dice quanta energia giunge su una superficie ampia 1 metro e posta perpendicolare all'onda.
Domande da interrogazione
- Quali sono i tipi di onde sonore e come si propagano?
- Da cosa dipendono le caratteristiche del suono come altezza, intensità e timbro?
- Come si definisce l'intensità del suono e qual è la sua unità di misura?
Le onde sonore possono essere trasversali o longitudinali. Le onde trasversali si propagano con gli elementi del mezzo che si spostano perpendicolarmente al moto dell'onda, mentre le onde longitudinali, come il suono, si propagano con gli elementi che si spostano parallelamente al moto dell'onda.
L'altezza del suono dipende dalla frequenza dell'onda sonora, l'intensità dipende dall'ampiezza, e il timbro dipende dalla sorgente sonora e dalla legge periodica con cui oscilla l'onda sonora.
L'intensità del suono è definita come il rapporto tra l'energia che attraversa una superficie, l'area della superficie e l'intervallo di tempo ΔT. La sua unità di misura è il Joule al secondo al metro quadrato, che indica quanta energia giunge su una superficie ampia 1 metro e posta perpendicolare all'onda.
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