Velocità del suono in tre mezzi

Testo

Ordina dal più lento al più veloce: suono in aria, in acqua, in acciaio. Argomenta in base a rigidità e densità del mezzo.

Soluzione

Principio. La velocità del suono in un mezzo cresce con la rigidità (modulo elastico $E$) e diminuisce con la densità $\rho$:

$v = \sqrt{\frac{E}{\rho}}$

Il fattore dominante è la rigidità: passando da gas a liquido a solido, il modulo elastico cresce di ordini di grandezza, molto più di quanto cresca la densità.

Ordine.

• Aria (gas, poco rigida): $v \approx 343\;\mathrm{m/s}$.
• Acqua (liquido, poco comprimibile): $v \approx 1480\;\mathrm{m/s}$.
• Acciaio (solido, molto rigido): $v \approx 5000\;\mathrm{m/s}$.

$\ev{\text{aria} < \text{acqua} < \text{acciaio}}$

Collegamenti

Argomenti: Onde Concetti: Onda armonica Competenze: Ragionamento di ranking