{"id":1743,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1743","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1743\/","title":{"rendered":"Ho studiato che sia il calore che il suono sono dati dal movimento delle particelle di un corpo come l’aria. Vorrei sapere se un corpo riscaldato emette onde sonore e viceversa."},"content":{"rendered":"

L’affermazione
\n che fai sul legame sia del suono che dell’energia interna (meglio parlare
\n di energia interna che di calore, in quanto il calore non e’ contenuto
\n ma e’ solo l’energia che fluisce da un corpo ad un altro tramite gli scambi
\n non ordinati) contenuta in un corpo con il moto delle sue particelle e’
\n corretta. Pero’ c’e’ una differenza sostanziale tra questi due fenomeni.
\n <\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

L’energia
\n interna, che si manifesta sottoforma di una maggiore o minore temperatura
\n del corpo, e’ legata alle vibrazioni termiche, che sono disordinate, cioe’
\n ogni particelle vibra e si muove in modo quasi completamente slegato dalle
\n altre. Invece la propagazione del suono attraverso un mezzo materiale
\n avviene tramite oscillazioni ordinate di tutte le molecole, infatti e’
\n possibile descrivere (tramite le funzioni periodiche con cui si rappresentano
\n le onde) la posizione di ogni particella in ogni tempo. <\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Nella propagazione
\n del suono c’e’ una forza che si propaga in una precisa direzione, tramite
\n variazioni periodiche della pressione locale, per esempio se do’ una martellata
\n all’estremita’ di una sbarra rigida, la martellata determina un compressione
\n intensa ad un’estremita’; tramite i legami tra gli atomi quando l’estremita’
\n si rilassa, trasmette la compressione alla materia vicina che si comprime,
\n e cosi’ via la compressione e successiva decompressione si trasmette per
\n tutta la sbarra fino all’estremita’ opposta e si trasmette anche all’aria
\n circostante facendosi sentire il rumore della sbarra in vibrazione. L’ordinamento
\n del moto delle particelle, quando c’e’ propagazione del suono, e’ evidente
\n anche dal fatto che c’e’ una direzione preferenziale nel moto delle particelle
\n [parallela o perpendicolare alla direzione di propagazione dell’onda sonora
\n a seconda se hai a che fare con onde longitudinali o trasversali, nei
\n terremoti, per esempio, se ti trovi sopra l’epicentro le onde longitudinali
\n sono quelle che fanno saltellare su e giu’ il terreno (e, per esempio,
\n le automobili che ci sono sopra), mentre quelle trasversali fanno oscillare
\n lateralmente il terreno (e, per esempio, fanno ondeggiare gli edifici)],
\n mentre le oscillazioni termiche avvengono disordinatamente in tutte le
\n direzione, e nel corso delle oscillazioni termiche la direzione di oscillazione
\n varia di continuo, mentre per le oscillazioni sonore o elastiche non c’e’
\n mai variazione nella direzione di oscillazione, tranne nel particolare
\n caso in cui sopraggiunga una nuova onda sonora diversa da quella iniziale.<\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Un’ultima,
\n ma ugualmente importante, differenza tra i due tipi di moti microscopici
\n e’ che le oscillazioni sonore avvengono, in ogni tipo di mezzo, tramite
\n oscillazioni intorno ad una posizione media (a meno di presenza di correnti
\n in un fluido ma questo e’ un altro discorso, trattandosi di un diverso
\n moto ordinato che si viene a sovrapporre a quello oscillatorio) delle
\n particelle, mentre il moto disordinato legato alla temperatura puo’ anche
\n non essere oscillatoria ma sempliemente di traslazione, per esempio nei
\n gas, le particelle, per effetto della temperatura, si muovono in tutte
\n le direzioni traslando ma non vibrano. Quindi la risposta alla tua domanda
\n e’: no, un corpo riscaldato non emette suoni, perche’ non puo’ esserci
\n un ordinamento spontaneo del moto disordinato delle particelle, mentre
\n avviene il contrario, un corpo investito da un onda sonora, aumenta un
\n po’ la sua temperatura, perche’ gli attriti interni fanno in modo di “rubare”
\n un po’ dell’ordine del suono trasformandolo in moto disordinato che riscalda
\n il corpo. <\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

C’e’ un caso
\n particolare in cui il riscaldamento produce suono, ma non e’ dovuto al
\n moto delle particelle come specifichi nella domanda: se in un punto avviene
\n un riscaldamento molto intenso in poco tempo, la veloce dilatazione dell’aria
\n circostante genera un onda di pressione che si propaga sottoforma di suono
\n molto basso. E’ quello che avviene quando partono gli aerei o gli shuttle,
\n il boato che si sente e’ generato solo in mini a parte dal rumore dei
\n motori, e’ generato principalmente dal forte e repentino riscaldamento
\n dell’aria circostante i reattori. <\/font><\/p>\n

\n <\/div>\n

Per questa
\n risposta mi sono avvalso della consulenza della Dott.ssa Mariarosaria
\n Falanga (dottoranda in sismologia) per quanto riguarda la propagazione
\n delle onde sonore o elastiche, mentre il Dott. Antonio Di Lisi ha contribuito
\n correggendomi in un punto delicato e con l’esempio della propagazione
\n del suono in una sbarra rigida. Sono entrambi dottorandi in Fisica all’Universita’
\n degli Studi di Salerno. <\/font><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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