Velocitàdisuono è quanto velocemente a onda sonora è in grado di propagarsi nello spazio. Dipende dal mezzo in cui si propaga questa onda, ma anche da altri fattori ad essa correlati, come ad esempio temperatura e pressione.
A onde sonore possono subire rifrazione quando attraversano mezzi di diversa elasticità, subendo così variazioni di velocità. Nei mezzi solidi, ad esempio, il suono si propaga molto più velocemente che nei mezzi gassosi o liquidi.
Vedi anche: Intensità, timbro e altezza - le qualità che differenziano i suoni
Come si calcola la velocità del suono?
La velocità del suono può essere calcolata dal tuo lunghezzanelonda e frequenza, come con qualsiasi tipo di onda, indipendentemente dalla sua classificazione.
La formula utilizzata per calcolare ilvelocitànelpropagazione dell'onda sonora è la seguente:
v – velocità di propagazione (m/s)
λ – lunghezza d'onda (m)
f – frequenza (Hz)
Tuttavia, la velocità del suono può essere determinata da altri fattori come la temperatura dell'aria. Per questo, è possibile fare un calcolo in cui questa velocità è calcolata dalla seguente formula:
Per usare questa formula, che mette in relazione la velocità di propagazione del suono con la temperatura dell'aria, è necessario effettuare la divisione tra la temperatura ambiente e la temperatura di 0 °C, entrambe misurate in kelvin. Quindi è necessario estrarre il ranaioz quadratoIl del risultato ottenuto e moltiplicarlo per il fattore 331,45. In questo modo è possibile stimare con buona precisione la velocità del suono a livello del mare, per diverse temperature.
Facciamo un esempio in cui vogliamo stimare la velocità di propagazione del suono a livello del mare ad una temperatura di 25 ºC (circa 298,15 K). Orologio:
La tabella seguente elenca la velocità di propagazione del suono con alcune temperature dell'aria, tutte misurate a livello del mare. Orologio:
Temperatura (°C) |
Velocità del suono (m/s) |
-10 |
330 |
0 |
332 |
10 |
337 |
20 |
343 |
30 |
350 |
100 |
390 |
La velocità di propagazione del suono varia anche in funzione dell'altezza alla quale il suono si propaga rispetto al livello del mare. In quel momento e ad una temperatura di 25 °C, le onde sonore si propagano con una velocità di circa 337 m/s o 1216 km/h. Tuttavia, quando aumentiamo la nostra altitudine rispetto a quel livello, il densità dell'aria diminuisce, facendo viaggiare il suono a velocità relativamente più basse.
Vedi anche: Effetto Doppler - il fenomeno che spiega il cambiamento della frequenza del suono quando siamo in movimento
Caratteristiche del suono
Le caratteristiche del suono sono le qualità che ci permettono di identificare suoni diversi. Il suono ha tre caratteristiche: intensità,altezza e carta intestata.
- Intensità sonora: si riferisce al “volume” del suono.
- Altezza: è legata alla frequenza del suono.
- Timbro: si riferisce alla forma delle onde sonore e al modo in cui vibra la sorgente delle onde sonore.
Vuoi saperne di più sull'argomento? Accedi al nostro testo sul caratteristiche sonore.
Velocità del suono in diversi media
Come dicevamo, la velocità del suono varia molto a seconda del mezzo in cui si propaga. Quando si passa da un supporto all'altro, il suono mantiene la sua frequenzainvariato, comunque tua cambiamenti di lunghezza d'onda, così come la sua velocità di propagazione. Controlla una tabella che elenca la velocità del suono in diversi media.
Abbastanza |
Velocità del suono (m/s) |
Alluminio |
6420 |
Ferro |
5960 |
Acqua pura |
1498 |
acqua di mare |
1531 |
Ossigeno |
316 |
Analizzando la tabella precedente, è possibile vedere il dipendenza diretta travelocitàdisuono il e il densità mezzo in cui si propaga il suono. Notare la differenza tra le velocità di propagazione del suono in acqua pura e acqua di mare, che contiene una grande quantità di sali diluiti, ed è quindi più densa dell'acqua distillata.
La densità del mezzo in cui viaggia il suono influenza direttamente la sua velocità di propagazione. Ciò è dovuto alla vicinanza tra molecole vicine, che è più comune nei mezzi fisici più densi, come i solidi in generale. In questi media, le vibrazioni prodotte dalle onde sonore vengono trasmesse più rapidamente.
Un altro fattore determinante per la velocità del suono è il elasticità quello di mezzo. Questa caratteristica riguarda la capacità di trasmettere vibrazioni attraverso collisioni tra molecole senza significative perdite di energia.
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Barriera del suono
Barriera del suono è il termine usato in riferimento a onda d'urto prodotta da un mobile che si muove più velocemente del suo stesso suono. Nel momento in cui un corpo raggiunge la velocità del suono, le onde sonore da esso prodotte si muovono insieme al corpo, così si forma una grande zona di pressione davanti al mobile.
la barriera del suono è visibile, poiché le gocce d'acqua sparse nell'aria si condensano, a causa della grande pressione intorno a te. Inoltre, la barriera del suono può fornire un ottimo resistenza per il cellulare, quindi se non lo supera rapidamente, non sarà in grado di raggiungere velocità supersoniche.
Di Rafael Hellerbrock
Insegnante di fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-velocidade-som.htm