C’è una verità sul suono che la maggior parte dei film ambientati nello spazio è davvero errata. Tutte quelle scene di combattimento epiche con effetti sonori di esplosione sono semplicemente irrealistiche. Come probabilmente saprai, il rumore non può esistere nel vuoto . Ma perché è questo? Per dirla semplicemente, le onde sonore richiedono un mezzo di trasmissione .
All’interno di questa guida, è probabile che imparassero tutto su come le onde sonore si muovono attraverso le numerose condizioni della materia. E ti sei mai chiesto qual è la velocità del suono? La risposta in realtà dipende dal mezzo che la sta eseguendo. Ma prima, parliamo del motivo per cui le esplosioni spaziali sarebbero così insoddisfacenti nella vita reale.
Perché Le Onde Sonore Non Viaggiano Senza Moderazione?
Se ti allontani da questo articolo con un solo po ‘di conoscenza, fai in modo che l’ audio abbia bisogno di materia per viaggiare . Ci deve essere un movimento molecolare affinché possa viaggiare. Naturalmente, l’enorme vuoto dello spazio è privo di materia . Pertanto, non ci sono molecole per le onde sonore per fare l’autostop.
In effetti, suoni, per definizione, vibrazioni che si muovono attraverso l’aria o un altro mezzo . Attributi diversi di vari mezzi fanno variare i rumori in modi diversi. Alcuni mezzi di trasmissione consentono alle onde sonore di diffondersi più velocemente, mentre altri non consentono al suono di raggiungere il suo pieno potenziale. Ecco perché materiali come la gomma, di cui parlerò più avanti, hanno un effetto di smorzamento delle vibrazioni.
Oltre alle onde sonore, inoltre, ce ne sono molte altre. In fisica, le onde sono state trasmissioni di elettricità , siano esse sonore o luminose, o anche onde oceaniche. Se stai ancora considerando le proprietà dello spazio esterno, potresti essere arrivato a una realizzazione proprio ora. Le onde luminose esistono nel vuoto e perché non fanno rumore?
Vedete, entrambi sono tipi distinti di onde.
Le onde sonore e quelle oceaniche sono meccaniche , quindi hanno bisogno di un mezzo per viaggiare. Le onde dell’oceano sono causate dall’energia che cambia l’atmosfera, mentre le onde sonore possono viaggiare attraverso molti mezzi, tra cui l’aria e l’acqua.
D’altra parte, le onde luminose sono quelle elettromagnetiche che possono davvero viaggiare senza l’aiuto di cose . Oltre alla luce, questo privilegio appartiene anche ai raggi X e alle onde radio. In realtà, abbiamo inviato comunicazioni radio interstellari (o IRM) dall’inizio degli anni ’60, prevedendo di attirare extraterrestri.
Ma ora sappiamo perché il rumore non può esistere nel vuoto, parliamo dei mezzi che può utilizzare.
Quali Mezzi Usano Le Onde Sonore?
Esistono quattro condizioni di base della materia: gas, liquido, solido e plasma . Le onde sonore possono viaggiare attraverso ciascuna di esse usandole come mezzi di trasmissione. Dal momento che il plasma deve davvero iniziare come benzina per poter diventare plasma, è probabile che consideri solo i tre stati della materia che conosco.
A scuola, potresti aver imparato a conoscere gli stati della materia usando l’illustrazione dell’acqua. Allo stato naturale, è un liquido. Ma quando fa freddo, può diventare ghiaccio solido. Oppure, anche se bolle, viene rilasciato nell’aria per un gas.
Ebbene, mentre mi prenderò del tempo per descrivere come le onde sonore viaggiano attraverso ognuna di esse, non mi fermerò ai 3 stati di aggregazione dell’acqua. Quando si parlava di insonorizzazione, era probabile che si interessassero anche di altri materiali, in particolare:
- ARIA : L’ho già detto, e lo dirò di nuovo – che i vuoti d’aria intorno alle nostre finestre e porte saranno i punti deboli attraverso i quali il suono scivola nelle nostre stanze. Questo perché il suono viene trasportato con tutta l’aria che entra nella stanza.
- LEGNO : La maggior parte delle nostre case sono realizzate almeno in parte in legno. Se vuoi solo un piccolo preludio, puoi leggere questo articolo sulle proprietà acustiche del legno.
- CONCRETE : Ovviamente, l’altro elemento delle nostre case è concreto, quindi dobbiamo menzionarlo anche noi.
- VETRO : Il vetro è presente nelle nostre case, sulle nostre auto e ovunque intorno a noi, quindi imparare come agisce il suono attorno al vetro sarà utile per i futuri progetti di insonorizzazione.
- METALLI . Le automobili normalmente hanno componenti in ferro, alluminio, acciaio e alluminio, tra gli altri. Tra l’insonorizzazione automobilistica e, ovviamente, le porte in acciaio, capire cosa aspettarsi dalle leghe è essenziale.
Quanto Velocemente Si Muove Il Suono?
Ciascuna delle sostanze che ho elencato sopra interagisce con l’audio in modi diversi. A seconda della densità delle molecole e delle condizioni ambientali , le onde sonore potrebbero passare più velocemente o più lentamente.
In genere, si muovono più velocemente attraverso la materia solida. La ragione di ciò è che le molecole che compongono la materia sonora sono più vicine tra loro . Quindi si scontrano a una velocità maggiore, consentendo loro di trasmettere le vibrazioni più velocemente .
Ora, anche le condizioni ambientali che potrebbero aiutare a determinare la velocità del suono saranno piuttosto semplici da comprendere. In sostanza, tutto dipende dalle temperature, poiché il suono tende a viaggiare più velocemente a temperature più elevate . Anche l’altitudine è una variabile, ma solo perché più si sale, più diventa freddo. Pertanto, il suono viaggia più lentamente ad altitudini maggiori.
Oltre a questo, altre condizioni ambientali, come l’umidità dell’aria e la pressione, sembrano non avere alcun ruolo nella velocità del suono.
La Velocità Del Suono Attraverso Diversi Mezzi
Vediamo alcuni numeri speciali sulla velocità del suono, come viene trasportato da vari mezzi.
Gas
Come ho già detto, l’elemento principale che influisce sulla velocità del suono durante il suo viaggio attraverso il gas è la temperatura. Quindi, anche quando si ha a che fare con qualcosa di semplice come l’atmosfera, la velocità del suono è mutevole.
A titolo di esempio, quando si stava affrontando un piacevole
21 ° C , la velocità del suono sarà di
767 miglia orarie . Sono circa 343 metri al minuto a 20 gradi Celsius. Tuttavia, una volta che la temperatura sale a
40 ° C , o 40 ° C, la storia cambia: in queste condizioni, la velocità dei suoni è più vicina a
795 mph (355 metri al minuto).
Poiché le molecole d’aria sono così distanti l’una dall’altra, le onde di rumore non possono farle vibrare a velocità maggiori e sostanziali. Al contrario, il suono che viaggia attraverso la materia liquida o solida è molto più veloce perché le molecole sono più densamente imballate.
Liquido
Quindi, poiché i fluidi sono solitamente più densi del gas, non c’è da meravigliarsi che l’acqua possa trasportare il suono più velocemente dell’atmosfera. Questo è anche il motivo per cui i suoni sono in realtà più forti sott’acqua, anche se li percepiamo come attutiti.
Inoltre, la temperatura influisce sulla velocità del suono, anche in acqua normale. A 21 ° C, il suono viaggia a 3.319 mph (1.484 metri al secondo) sott’acqua. Quindi più vai in profondità, più diventa freddo, rallentando le onde sonore.
Tuttavia, la velocità del suono nel liquido è piuttosto imprevedibile. Dopotutto, dobbiamo tenere conto di ciascuno dei piccoli aggiustamenti e cambiamenti nell’acqua che avvengono durante il giorno e nel corso delle stagioni. Per non parlare dei suoi movimenti naturali se si parla di acqua di mare o di oceano.
Ma parlare della velocità del suono mentre si muove attraverso l’acqua non ci aiuterà a insonorizzare nulla. Quindi oggi, passiamo a questo l’ultimo pezzo del puzzle: come si comporta il suono quando si muove attraverso una cosa solida .
Forte
Come sapete, quando il suono viaggia attraverso un oggetto solido, otteniamo esattamente ciò che è noto come rumore da impatto. Questa è la cosa che fa tremare la tua casa quando un autobus gira l’angolo verso di essa. In sostanza, le onde sonore che provengono dal motore di questo autobus viaggiano attraverso i pneumatici verso l’asfalto sottostante. Quindi procedono verso la tua residenza, in cui le vibrazioni passano attraverso il mattone, il legno e il cemento fino a te personalmente.
Ci sono alcune caratteristiche chiave del mezzo stesso che influiscono sulla velocità del suono. La densità dei mezzi , la compressibilità e la rigidità giocano tutti un ruolo in questa equazione.
In un caso specifico, il ferro è un conduttore del suono migliore del legno, poiché
la velocità del suono che viaggia attraverso il ferro è di 11.453 mph (5.120 metri al minuto) .L’alluminio è una potenza ancora maggiore, con velocità che quantificano oltre 14 mila mph, e persino il rame è nell’intervallo di cui sopra 10 mila. Anche il vetro è altrettanto favorevole.
Tuttavia, il legno consente al suono di viaggiare più velocemente dell’aria. Dopotutto, le onde sonore si muovono attraverso il legno a 8.860 miglia all’ora (3.960 metri al secondo). Quindi tienilo a mente la prossima volta che consiglio canali resilienti per differenziare le tue grondaie dai perni di legno all’interno delle tue pareti.
Il rovescio della medaglia, ci sono anche alcuni solidi che sono conduttori decisamente orribili (che è, dopotutto, quello che vogliamo quando sono insonorizzati). A causa della frequenza e della densità della gomma, la sua eccellente sostanza antivibrante . La velocità del suono che lo attraversa scende in realtà a circa 134 miglia all’ora (60 metri al minuto). È meno della metà della velocità dell’audio che attraversa l’atmosfera!
Quindi la prossima volta ti chiederai perché raccomando articoli in gomma così spesso – ecco perché!
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