Quali materiali trasportano meglio le onde sonore?

I materiali leggeri trasportano le vibrazioni sonore meglio degli oggetti densi e pesanti. Anche l'elasticità o "elasticità" di un materiale è importante per la trasmissione del suono: sostanze meno elastiche come schiume dure e carta hanno maggiori probabilità di assorbire il suono piuttosto che di trasportarlo. I migliori materiali per trasportare le onde sonore includono alcuni metalli come l'alluminio e sostanze dure come il diamante.

Velocità del suono Formula Sound

La formula per la velocità del suono in diverse proprietà è fondamentale per capire perché determinate proprietà trasmettono meglio il suono. La velocità di un'onda sonora è uguale alla radice quadrata della proprietà elastica divisa per la densità dell'oggetto. In altre parole, meno un oggetto è denso, più velocemente viaggia il suono e più è elastico, più velocemente viaggia il suono. Un oggetto quindi condurrà il suono più lentamente se non è molto elastico ed è molto denso.

Suono in alluminio

Il suono viaggia a una delle velocità più elevate attraverso l'alluminio, a 6.320 metri al secondo. Questo perché l'alluminio non è particolarmente denso - nel senso che ha poca massa in un dato volume - ed è estremamente elastico e capace di cambiare forma facilmente. Si noti che l'elasticità di un materiale tende a fluttuare più della sua densità ed è quindi considerata più importante per comprendere la velocità del suono attraverso un dato materiale.

Suono in rame

La successiva velocità del suono più veloce è di 4.600 metri al secondo in rame. Con la sua elasticità e quindi la capacità di vibrare facilmente sul posto, il suono viaggia rapidamente. Tuttavia, è molto più denso dell'alluminio, il che spiega perché è quasi due terzi più lento dell'alluminio.

Non solidi

Il suono viaggia molto più lentamente attraverso gas e liquidi perché le molecole in ciascuno non sono rigide come quelle in un solido, diminuendo significativamente l'elasticità di ciascuna sostanza. A temperatura e pressione ambiente normali, la velocità del suono è di 343 metri al secondo, ovvero circa 20 volte più lenta rispetto all'alluminio. Una misura che influirà sulla velocità è la temperatura: più una cosa è calda, più velocemente il suono si muove attraverso di essa poiché aumenta la velocità delle molecole. Ad esempio, il suono è 12 metri al secondo più veloce a 40 gradi Celsius che a 20 gradi Celsius.

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