Concetti Chiave
- Quando un'onda sonora incontra un ostacolo, l'energia viene riflessa, assorbita e trasmessa, influenzata dalla natura del materiale.
- Materiali porosi come fibre di vetro o lana minerale assorbono meglio il suono rispetto a materiali compatti e lisci come marmo o pietra.
- L'assorbimento sonoro è un processo dissipativo che trasforma l'energia sonora in calore attraverso viscosità e attrito.
- Il coefficiente di assorbimento misura la capacità di un materiale di assorbire suoni a una specifica frequenza, basato sull'ipotesi del Sabine.
- Un materiale con coefficiente di 0,20 assorbe il 20% dell'energia sonora incidente per metro quadrato.
Materiali e onde sonore
Quando un'onda sonora nel suo moto di propagazione incontra un ostacolo, ad esempio una parete, l'energia sonora incidente viene in parte riflessa, in parte assorbita ed in parte trasmessa.
L'assorbimento di energia sonora da parte della parete in esame è dovuta a diversi fenomeni che trasformano il suono in altre forme di energia e dipende strettamente dalla natura stessa del materiale; se il materiale impiegato è a struttura porosa e non omogenea (fibre di vetro, di legno, lana minerale) l'assorbimento di energia sonora sarà maggiore che per materiali compatti a superficie dura e liscia (marmo, vernici, pietra). Infatti nel primo caso l'onda sonora penetrando nelle cavità, mette in vibrazione l'aria contenuta in esse, la quale trasforma l'energia sonora in calore mediante la resistenza per viscosità ed attrito offerta dal materiale, ed accresce cosi il naturale processo di assorbimento, che viene ancora esaltato dalle vibrazioni forzate delle innumerevoli fibre che compongono il materiale. Le dimensioni di queste cavità e di questi fori, il numero e la forma di essi fanno variare l'assorbimento di energia sonora, anche a seconda della frequenza e dell'ampiezza del suono incidente.
L'assorbimento quindi non è altro che un processo dissipativo, di distruzione cioè dell'energia sonora, ed esso avviene quando il regolare moto vibratorio è distrutto dalle forze di viscosità ed attrito offerto dalle molecole del materiale incontrato.
La capacità di un materiale ad assorbire l'energia sonora ad una determinata frequenza è chiamato coefficiente di assorbimento a quella frequenza; detta quantità rappresenta il rapporto tra l'energia sonora non riflessa (assorbita e trasmessa) e l'energia totale incidente.
La definizione del coefficiente di assorbimento è basata sull'ipotesi del Sabine, il quale dopo varie esperienze definì come unità di assorbimento o unità di finestra aperta, una superficie unitaria attraverso la quale l'energia sonora viene completamente assorbita, cioè una superficie a coefficiente di assorbimento uguale ad uno. Volendo fare un esempio: si dirà che un materiale ha coefficiente di assorbimento uguale a 0,20, quando un metro quadrato di esso assorbe il 20% dell'energia incidente, oppure che occorrono cinque metri quadrati di tale materiale per ottenere un'unità assorbente.
Domande da interrogazione
- Quali fattori influenzano l'assorbimento dell'energia sonora da parte di un materiale?
- Cos'è il coefficiente di assorbimento e come viene definito?
- Come si calcola l'unità di assorbimento di un materiale?
L'assorbimento dell'energia sonora dipende dalla natura del materiale, in particolare dalla sua struttura. Materiali porosi e non omogenei assorbono più energia rispetto a materiali compatti e lisci. Le dimensioni, il numero e la forma delle cavità nel materiale influenzano l'assorbimento, variando con la frequenza e l'ampiezza del suono incidente.
Il coefficiente di assorbimento è la capacità di un materiale di assorbire energia sonora a una determinata frequenza. È il rapporto tra l'energia sonora non riflessa e l'energia totale incidente. È basato sull'ipotesi del Sabine, che definisce un'unità di assorbimento come una superficie che assorbe completamente l'energia sonora.
L'unità di assorbimento si calcola considerando il coefficiente di assorbimento del materiale. Ad esempio, se un materiale ha un coefficiente di assorbimento di 0,20, significa che un metro quadrato di esso assorbe il 20% dell'energia incidente. Per ottenere un'unità assorbente, sarebbero necessari cinque metri quadrati di tale materiale.
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