La Luce e il Suono – 2

La Luce e il Suono – 2

IL SUONO E LE SUE CARATTERISTICHE

La voce di una persona, il rombo di una moto, il ronzio degli elettrodomestici, lo squillare del
telefono, la musica di uno stereo: il mondo che ci circonda è un mare di suoni e di rumori in cui
siamo immersi e che percepiamo attraverso l’udito.

Il suono è molto importante nella vita quotidiana perché, associandosi nella nostra memoria alla
persona o all’oggetto che lo provoca, ci consente di riconoscerlo.
Il suono si origina in conseguenza delle vibrazioni di un corpo elastico chiamato sorgente sonora.
Se pizzichiamo un elastico teso tra due dita, l’elastico vibra ed emette un suono; se facciamo
vibrare la membrana di un tamburo otteniamo un suono.
La sorgente della nostra voce sono le corde vocali della laringe: le corde vocali vibrano quando
sono colpite dall’aria emessa dai polmoni.
Non tutti i suoni sono uguali: ve ne sono di alti e di bassi, di forti e di deboli, di gradevoli e
di sgradevoli.
Le caratteristiche che distinguono un suono dall’altro sono l’altezza, l’intensità e il timbro.

L’altezza di un suono dipende dalla frequenza delle vibrazioni, cioè dal numero di volte in cui tali
vibrazioni si ripetono nell’unità di tempo (generalmente il secondo). Più alto è il numero delle
vibrazioni al secondo della sorgente sonora, più un suono è acuto. Il nostro orecchio percepisce
solo alcune frequenze: quelle comprese tra 16 e 20 000 vibrazioni al secondo. L’unità di misura
della frequenza è l’hertz (Hz), che esprime appunto il numero di vibrazioni al secondo. Ad esempio,
una frequenza di 20 Hz è quella di 20 vibrazioni al secondo. Le frequenze inferiori a 16 Hz sono
dette infrasuoni. Le frequenze che superano i 20 000 Hz sono dette ultrasuoni.

L’intensità del suono (o volume del suono) dipende dall’ampiezza delle vibrazioni: un suono è tanto
più forte quanto maggiore è l’ampiezza delle vibrazioni.

Il timbro è una caratteristica del suono che dipende dal modo in cui vibra la sorgente sonora: è per
questo che le voci delle diverse persone ci giungono diverse e che una medesima nota eseguita da un
violino è diversa da quella eseguita dalla tromba.

Che differenza c’è tra un suono e un rumore? Solamente il fatto che un suono è gradevole al nostro
orecchio, invece un rumore ci dà fastidio: entrambi sono prodotti dalle vibrazioni di una sorgente
sonora. Si parla di rumore quando la sorgente sonora emette vibrazioni con bruschi cambiamenti della
frequenza.

PROPAGAZIONE DEL SUONO

Quando gettiamo un sasso in uno specchio d’acqua, vediamo formarsi sulla superficie, a partire dal
punto in cui il sasso l’ha colpita, una serie di increspature concentriche che chiamiamo onde.
Se sull’acqua galleggia un pezzetto di legno questo, al passaggio delle onde, si solleva e si
abbassa ma non si allontana dal posto in cui si trova; la propagazione delle onde avviene infatti
senza che le particelle d’acqua subiscano uno spostamento orizzontale ma solo verticale.
Qualcosa di simile avviene nell’aria quando è colpita da una vibrazione emessa da una sorgente
sonora.

I suoni, infatti, si propagano in essa mediante una successione di compressioni ed espansioni, dette
onde sonore. I suoni si propagano anche nei solidi e nei liquidi: infatti appoggiando un orologio
all’estremità di un tavolo di legno e avvicinando l’orecchio all’altra estremità si può sentire il
ticchettio, così immergendo l’estremità di uno stetoscopio in un lavandino pieno d’acqua si può
udire un suono prodotto nell’acqua. Invece facendo trillare una sveglia posta sotto una campana di
vetro da cui è stata tolta l’aria, nessun suono giunge all’esterno: il suono non si propaga
attraverso il vuoto.

La velocità del suono nell’aria, alla temperatura di 0°C è di circa 330 m/s, ma aumenta leggermente
quando aumenta la temperatura dell’aria.
La velocità del suono nei liquidi è maggiore della velocità del suono nell’aria. Nei solidi è ancora
maggiore, purché, naturalmente, siano solidi elastici.

Si tratta di una velocità elevata ma di gran lunga inferiore a quella della luce come dimostra il
fatto che prima si vede il fulmine e poi si sente il tuono. La velocità del suono non è costante, ma
dipende dal mezzo attraverso cui il suono si propaga.

LA RIFLESSIONE DEL SUONO

Se le onde sonore incontrano un ostacolo sul loro cammino, in parte sono assorbite e in parte sono
riflesse.
L’eco è dovuta alla riflessione di queste onde. Il fenomeno dell’eco nell’aria si ha quando la
distanza tra la sorgente sonora e l’ostacolo è maggiore di circa 17 m.

Il nostro orecchio, infatti, percepisce come distinti due suoni che gli giungano separati da un
intervallo di tempo di almeno 1/10 di secondo. Perché si verifichi l’eco occorre quindi che il tempo
che il suono impiega per percorrere due volte (una avanti e una indietro) la distanza fra la
sorgente e la parete riflettente sia almeno 1/10 di secondo. Poiché la velocità del suono nell’aria
a temperatura normale è di 340 m/s, in 1/10 di secondo il suono percorre due volte uno spazio pari a
34 m.
Ecco perché la parete riflettente deve distare dalla sorgente 17 m.

Il fenomeno dell’eco sonora è sfruttato dal sonar, uno speciale apparecchio utilizzato per misurare
le profondità marine e per localizzare la presenza in profondità di sottomarini, banchi di pesci
ecc.

Quando le onde sonore incontrano un ostacolo sono riflesse e ritornano al ricevitore del sonar.
Conoscendo la velocità di propagazione del suono nell’acqua e il tempo trascorso tra l’emissione e
il ritorno al ricevitore del segnale acustico, si può calcolare con precisione la profondità a cui
si trova l’ostacolo.

Anche alcuni animali, come i pipistrelli, sono dotati di particolari organi di senso, come il sonar,
che emettono e ricevono ultrasuoni. I pipistrelli mentre volano, squittiscono in continuazione, ma
ciò che udiamo è solamente una minima parte dei suoni che emettono: se avessimo la possibilità di
udire tutto, resteremmo certamente storditi dagli stridii, dalle grida, dalle note metalliche, dai
ronzii e dai ticchettii.

Come le corde vocali dell’uomo, anche l’apparato vocale del pipistrello fa vibrare l’aria provocando
in tal modo dei suoni di breve durata che però sono di frequenza molto alta, fino a 75 -100 000 Hz.
Proprio grazie a questo loro sistema detto di ecolocalizzazione (perché appunto basato sull’eco,
rimandata dai corpi dell’ambiente, dei suoni da essi emessi), i pipistrelli sono in grado di evitare
gli ostacoli al buio e di individuare la posizione delle loro prede.

Approfondimento sul sito www.sublimen.com