Le onde e il suono

FREQUENZA DI UN'ONDA SONORA

Ogni ciclo di un'onda sonora è composta da una compressione e da una rarefazione. La frequenza dell'onda è il numero di cicli che passano in un secondo in uno stesso punto del mezzo in cui l'onda si propaga. Un suono è detto puro quando le particelle oscillano di moto armonico, è detto complesso quando le particelle oscillano di moto periodico. Suoni con frequenza minore di 20 Hz sono detti infrasuoni, mentre quelli con frequenza maggiore di 20 KHz sono detti ultrasuoni

ALTEZZA E TIMBRO DI UN'ONDA SONORA

Nonostante la frequenza sia una caratteristica oggettiva del suono, il modo in cui essa viene percepita varia da un ascoltatore all'altro, in base alla sua altezza. A frequenze alte corrispondono suoni alti o acuti, a frequenze basse corrispondono suoni bassi o gravi. Un'altra caratteristica del suono che non lo rende oggettivo è il suo timbro, che dipende dalla particolare legge peiodica con cui oscillano le particelle, una volta investite dall'onda.

L'intensità è una caratteristica del suono che dipende dall'ampiezza della pressione: tanto maggiore è l’ampiezza della pressione, tanto più forte è il suono. L'intensità di un suono è una caratteristica sia oggettiva sia soggettiva. Infatti l’ampiezza della pressione può essere misurata con opportuni strumenti, ma uno stesso suono può essere percepito come più forte o più debole da persone diverse a seconda della sensibilità del loro apparato uditivo.

L'AMPIEZZA DI UN'ONDA SONORA

LA VELOCITA' DEL SUONO

La velocità del suono varia considerevolmente in base al luogo in cui si propaga, che sia una gas. un liquido o un solido. in generale esso è più lento nei gas, più veloce nei liquidi e ancora più veloce nei solidi.

la velocità nei gas è data dalla formula:

v=sqrt(omega*k*T/M), dove k è la costante di Boltzmann che vale 1,38*10^-23 j/k, omega vale 5/3 per i gas ideali monoatomici e 7/5 per quelli biatomici, t è la temperatura in kelvin e m è la massa della molecola.

L'intensità di un suono i è data dal rapporto tra potenza sonora p e la superficie a che attraversa--> i=p/a. se la sorgente sonora emette onde sonore in modo uniforme verso tutte le direzioni, visto che la potenza sonora è uguale su tutta la superficie e visto che l'area attraversata sarà quella di una sfera, la formula sarà: I=P/4*pi*r^2.

l'intensità minima percepibile da un essere umano è i=1*10^-12 W/m^2, questa è detta soglia minima udibile. l'altro estremo è segnato dalla soglia massima sopportabile che è circa 10 w/m^2. il livello di intensità sonora (misurato in decibel secondo il sistema internazionale) è dato dalla formula B=10*log(I/io)

L'INTENSITA' DEL SUONO

l'elio è un gas monoatomico avente una massa atomica pari a 4,00 u, mentre l'ossigeno è un gas biatomico con massa molecolare 32,00 u. a quale temperatura la velocità del suono nell'elio è uguale a quella nell'ossigeno a 0'C?

PROBLEMA 1

un altoparlante emette un suono con potenza 3,0 w. calcola intensità e livello di intensità sonora del suono ad una distanza di 60m.

PROBLEMA 2