Il muro del suono

Perché sentiamo un forte boato quando un aereo a reazione supera una data velocità?

Noi sappiamo che le onde sonore si muovono nell’aria alla velocità di 340 metri al secondo, cioè di 1224 km all’ora, (infatti 340 x 60 secondi = 20.400 metri al minuto x 60 minuti = 1224 km all’ora).

Quando un aereo raggiunge i 1224 km all’ora si sposta alla medesima velocità delle onde sonore da lui stesso prodotte: in altre parole le onde sonore non si distanziano dal velivolo, ma gli si “ammucchiano” intorno e giungono così a formare il cosiddetto “muro del suono”.

Ora, se l’aereo aumenta ancora la sua velocità, se cioè supera i 1224 km all’ora, “sfonda” per così dire, questo muro e produce il boato di cui si parlava: un boato così forte che, se è prodotto a bassa quota vicino a centri abitati, può facilmente mandare in frantumi i vetri delle abitazioni.

Buona Musica!

Eco e Scandaglio Sonoro

Tutti voi certo avrete già sentito parlare o avrete direttamente sperimentato l’effetto dell’eco: tale fenomeno si produce quando le onde acustiche vanno a colpire una superficie in grado di farlo rimbalzare e ritornare indietro; ecco perché dopo un certo tempo è possibile riudire, totalmente o parzialmente, un suono od un rumore.

La superficie colpita dalle onde sonore funziona in modo simili a uno specchio: come questo è in grado di riflettere i raggi di luce, così una data superficie in una data posizione è in grado di rimandare sino a noi le onde sonore: con la differenza che, mentre i raggi di luce sono velocissimi, le onde sonore sono più lente e quindi impiegano più tempo per ritornare sino a noi, da qui l’effetto di ripetizione.

Questo principio viene sfruttato in particolare da speciali apparecchiature marine come lo:

  • Scandaglio Sonoro
  • Ecogoniometro
  • Ecòmetro

Poste in genere sotto la chiglia di una nave esse emettono, a distanze regolari di tempo, onde acustiche che si propagano nell’acqua, vanno a colpire il fondale e ritornano alla nave.

Misurando il tempo impiegato dall’onda sonora a propagarsi ed a ritornare indietro si può conoscere la profondità di quel dato specchio d’acqua: è infatti sufficiente dividere tale valore per due, ottenendo così il tempo impiegato dall’onda sonora per andare a urtare il fondale, e quindi moltiplicare il risultato per la velocità dell’onda sonora nell’acqua marina (che è di 1545 metri al secondo) si otterrà la profondità richiesta.

Ad esempio se il tempo impiegato dall’onda per andare e ritornare è di 10 secondi, si divide tale durata per due e si moltiplica per 1545, cioè: (10:2) x 1545 = 7725, rileveremo che in quel punto la profondità dell’acqua è di 7725 metri.

Queste apparecchiature possono essere utilizzate anche per rilevare sott’acqua la presenza di eventuali ostacoli (Bachi di pesci, relitti, etc.).

Tipico a questo proposito fu l’uso nella Seconda Guerra Mondiale del cosiddetto “SONAR” (Sound Navigation And Ranging) con il quale era possibile localizzare la presenza di sommergibili o mine: quando l’onda sonora incontrava un ostacolo e rimbalzava prima del dovuto, cioè prima di giungere al fondale, segnalava la presenza di un corpo “estraneo”.

Buona Musica!