La vera domanda in realtà dovrebbe essere perché si generano onde nei fluidi incompressibili. Perché un fluido realmente incomprimibile, rispetto ad una compressione di qualunque tipo, si dovrebbe comportare come un corpo rigido e quindi trasmettere la forza in modo istantaneo attraverso sé stesso senza che ciò comporti alcun tipo di modifica alla propria struttura, forma, volume, etc.
Le onde si propagano in qualunque fluido (ma anche nei gas e nei solidi) proprio perché non esiste un materiale che è letteralmente incompressibile. Il concetto di fluido incompressibile è solo un’approssimazione, valida entro certi limiti, per cui si trascurano le variazioni di volume. ma questo è vero solo entro certi limiti di pressione.
In qualunque materiale i costituenti microscopici interagiscono tra loro mediante delle forze che, in genere, sono attrattive a lungo raggio e repulsive a corto raggio. In altre parole le molecole o atomi si attraggono se sono lontani e si respingono se si avvicinano troppo.
Quando giunge una perturbazione meccanica questa provoca una compressione locale del materiale, che riguarda la zona ristretta su cui ha agito al perturbazione. Questa zona può essere circoscritta ad un punto o essere più estesa ma di certo non coinvolge mai l’intero volume del fluido. Di conseguenza le molecole e gli atomi di quella zona vengono avvicinati e quindi si innesca la repulsione. Tale repulsione spinge quindi i costituenti microscopici della zona perturbata ad allontanarsi tra loro ma ciò provoca il loro avvicinamento ai costituenti microscopici delle zone circostanti, innescando quindi una nuova repulsione. Questo meccanismo fa quindi propagare l’energia associata alla perturbazione meccanica dalla zona di applicazione attraverso tutto il volume del fluido. Dato che tale propagazione avviene per compressioni e dilatazioni successive essa avviene in modo ondulatorio.
Questo meccanismo è universale: riguarda qualunque tipo di materiale indipendentemente dal suo stato di aggregazione. Ovviamente le sue caratteristiche meccanica specifiche rederanno poi il comportamento delle onde diverse caso per caso. Per tale motivo esistono materiali all’interno del quale le onde meccaniche si propagano più velocemente e altri in cui sono più lente e ci sono materiali in cui le onde meccaniche si propagano per lunghe distanze senza perdere molta energia mentre ci sono altri materiali in cui le onde perdono rapidamente energia smorzandosi a breve distanza dal punto di perturbazione.
In generale la velocità di propagazione è crescente nella densità del materiale perché più un materiale è denso e più rapidamente avverrà lo scambio di energia tra strati adiacenti di materia. Inoltre in generale le onde si smorzano più rapidamente nei gas, un po’ più lentamente nei liquidi, ancora più lentamente nei solidi amorfi e si smorzano più lentamente in assoluto nei solidi cristallini. Questo perché quanto più è ordinato un materiale tanto più saranno ordinati gli scambi di energia tra costituenti microscopici adiacenti e di conseguenza si avrà minore conversione dell’energia in calore.