Soluzioni
  • La velocità del suono è la velocità con cui il suono si diffonde.

    Prima di elencare i vari valori assunti della velocità del suono è necessaria una piccola premessa: il suono per propagarsi ha bisogno di un mezzo, che può essere l'aria, l'acqua, un solido o qualsiasi altro materiale che svolga la funzione di mezzo di trasporto per le onde sonore.

    Di conseguenza, poiché nel vuoto non esiste alcun mezzo che permetta al suono di diffondersi, la velocità del suono nel vuoto è nulla.

    La velocità del suono varia sia a seconda del mezzo attraverso cui il suono si propaga, sia per le condizioni fisiche del mezzo stesso; un fattore che influisce notevolmente è la temperatura.

    Di conseguenza non esiste un valore assoluto per la velocità del suono nell'aria, perché tale velocità varia in base alla temperatura dell'ambiente in cui ci troviamo.

    Ciononostante si può considerare come valore di riferimento per la velocità nel suono nell'aria quello che si rileva ad una temperatura di 0 °C, che è pari a 331,45 m/s, ossia circa 1193 km/h.

    v_{\mbox{s, aria a 0}^o\mbox{C}}=331,45\ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}}=1193\ \frac{\mbox{km}}{\mbox{h}}

    Ricordando tale valore, possiamo ricorrere alla seguente formula per il calcolo della velocità del suono nell'aria:

    v_{\mbox{s, aria a T}^o\mbox{C}}= [331,45 + (0,62 \times \mbox{T})] \ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}}

    Ad esempio, se ci troviamo ad una temperatura T=30 °C, la velocità del suono nell'aria sarà pari a

    [331,45 + (0,62 \times 30)] \ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}}\ = \ (331,45+18,6) \ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}} \ = \ 350,05 \ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}}

     

    Un altro valore che viene spesso usato negli esercizi e nelle applicazioni è quello della velocità del suono nell'acqua ad una temperatura di 20 °C, che è pari a 1484 m/s, o equivalentemente a 5342,4 km/h.

    v_{\mbox{s, acqua a 20}^o\mbox{C}}=1484\ \frac{\mbox{m}}{\mbox{s}}=5342,4\ \frac{\mbox{km}}{\mbox{h}}

     

    Indipendentemente dal mezzo in cui si propaga, la velocità del suono è notevolmente minore della velocità della luce e possiamo rendercene conto facilmente durante un temporale, quando vediamo i fulmini praticamente nello stesso istante in cui si sviluppano, ma ne sentiamo il rumore solo qualche secondo dopo.

     

    Per concludere ecco una tabella con le velocità del suono nei materiali più diffusi, in cui vengono elencati i valori di velocità sia in m/s che in km/h.

     

    Materiali

    Velocità del suono in m/s

    Velocità del suono in km/h

    Ghiaccio

    3200

    11 520

    Vetro

    5300

    19 080 

    Argento

    2600

    9360

    Alluminio

    5100

    18 360

    Anidride carbonica

    259

    932,4

    Elio

    965

    3474

    Ferro

    5000

    18 000

    Legno di quercia

    3837

    13 813,2

    Legno di pino

    3313

    11 926,8

    Metano

    430

    1548

    Mercurio

    1400

    5040

    Oro

    3200

    11 520

    Ossigeno

    318

    1144,8

    Piombo

    1230

    4428

    Platino

    3200

    11 520

    Sangue

    1570

    5652

    Scheletro umano

    4080

    14 688

    Zinco

    4200

    15 120

     

    Bada bene che, a causa dei tanti fattori da cui dipende, la velocità del suono non è una costante fisica.

    Risposta di Galois
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