Cos'è il suono

COS’E’ IL SUONO

Ci vuole energia per ottenere un suono (si pensi all’energia che produce una bacchetta di tamburo su un pezzo di legno).

L’energia produce il moto.

Il moto genera onde sonore, queste si muovono e trasferiscono l’ energia che ha prodotto l’onda.

Vediamo come accade tutto ciò quando una bacchetta di tamburo batte su un pezzo di legno e genera un suono che si muove nell’aria (il mezzo che trasmette le onde sonore).

L’energia trasferita dalle onde sonore proviene dalla bacchetta in movimento.

Ogni volta che essa batte sul legno si crea una rapida vibrazione nei materiali di cui i due oggetti sono composti.

Per vibrazioni si intende il movimento delle minutissime particelle di cui i corpi sono costituiti.

Queste particelle si chiamano molecole. Le molecole sono invisibili ed hanno la facoltà si subire leggerissime oscillazioni, ognuna indipendente dall’altra senza alterare la composizione del proprio corpo.  

Allora le vibrazioni spingono lontano le molecole dell’aria con la forma di onde circolari.

Le onde sono prodotte quando le molecole si scontrano con quelle vicine e rimbalzano.

Ogni serie di collisioni comprime leggermente l’aria e quindi le onde sonore sono realmente un susseguirsi di compressioni che originano da una sorgente di vibrazioni.

Una singola molecola d’aria semplicemente si muove sù e giù quando le onde sonore le passano accanto.

Se noi potessimo fornire una molecola di inchiostro e poi le lasciassimo iniziare il suo movimento avanti e indietro, a contatto con un foglio di carta perpendicolare ad essa, otterremmo una curva chiamata onda sinusoidale.

È questo il modo con cui vengono rappresentate le onde sonore. Ma quello che realmente sta succedendo è che molte molecole si muovono semplicemente avanti e indietro, come questa, andando a sbattere le une con le altre. E tutte  queste molecole insieme spingendosi e rimbalzando formano una serie di compressioni sferiche che vengono emanate da una sorgente di vibrazioni.

Così si muove un’onda sonora.

La sua velocità dipende dalla velocità con cui viene trasmessa l’energia della vibrazione.

Le molecole d’aria sono relativamente separate le une dalle altre e quindi il suono si muove più lentamente nell’aria che in un mezzo più denso come l’acqua.

In genere, più il mezzo è denso più il suono lo attraversa velocemente.

In assenza di mezzo, il suono non si muove.

Le onde sonore non sono soltanto suoni ma onde di compressione in un mezzo.

Non possiamo riconoscerle come suoni fino a che non arrivano alle nostre orecchie.

Esse vengono trasferite sotto forma di vibrazioni alle delicate parti più interne dell’orecchio.

Poi come segnali elettrici sono trasmesse alle ramificazioni del nervo acustico e quindi al cervello.

E’ soltanto qui che questi segnali vengono interpretati come suoni, dopo molte trasformazioni energetiche.

Quando ascoltiamo dei suoni ci accorgiamo delle molte differenze che ci aiutano a riconoscere  un suono da un altro; per esempio  alcuni suoni sono più alti di altri.

Ma le onde sonore per se stesse non hanno altezza o intensità. Quello che caratterizza un’onda sonora è la frequenza e la altezza.

Vediamo cosa significa in termini di una singola molecola d’aria a cui forniamo dell’inchiostro e un foglio di carta.

Si ottiene nuovamente un’ onda sinusoidale, se la trasferiamo in un diagramma possiamo dare alcune definizioni.

Il movimento avanti e indietro lontano dall’asse e verso l’asse rappresenta una vibrazione o un ciclo.

La frequenza di un’onda sonora  indica quanti cicli al secondo essa produce nel mezzo che sta attraversando.

Quando la frequenza aumenta, più onde al secondo raggiungono le nostre orecchie e noi ascoltiamo un suono alto.

Quando la frequenza  diminuisce ne ascoltiamo uno basso.

Quando due suoni hanno lo stesso tono significa che sono state prodotte da onde sonore di ugual frequenza.

Per quanto riguarda la sensazione sonora dobbiamo pensare anche a quello che un’ onda sonora è in definitiva:  un trasferimento di energia.

Quelle che noi percepiamo come sensazioni  diverse  in realtà sono differenze della quantità di energia  che viene trasferita da una molecola all’altra.

Il cammino che compie la molecola al di sopra e al di sotto dell’asse immaginario è l’Ampiezza dell’onda: essa in parte dipende dall’energia che produce un suono.

Se l’energia è poca, l’ampiezza è bassa e il suono è debole.

Se l’energia è molta, l’ampiezza è maggiore e il suono è forte e  pericoloso per le strutture dell’orecchio.