Fantafisica suono dieci volte più veloce

Testo

Immagina che il suono in aria viaggi a $3{,}4\;\mathrm{km/s}$ invece di $343\;\mathrm{m/s}$. Quali effetti sulla musica? E sulla percezione dei tuoni?

Soluzione

Cosa cambia e cosa no. La velocità del suono diventa $\approx 10$ volte maggiore. La frequenza con cui vibra una corda o una colonna d’aria non è fissata dalla velocità del suono in aria, ma dalle proprietà dello strumento; quindi le note restano invariate in altezza.

Sulla musica. Dalla relazione $\lambda = v/f$, a frequenza fissa la lunghezza d’onda si moltiplica per 10. I modi di risonanza degli ambienti e degli strumenti a fiato dipendono da $\lambda$: sale da concerto e canne d’organo dovrebbero essere dieci volte più grandi per risuonare alle stesse frequenze. L’acustica delle sale andrebbe completamente ridimensionata.

Sui tuoni. Il ritardo lampo-tuono è $t = d/v$: con $v$ dieci volte maggiore, il ritardo crolla di dieci volte. La regola “3 secondi per chilometro” diventerebbe “0,3 secondi per chilometro”: diventerebbe quasi impossibile stimare a occhio la distanza del temporale contando i secondi.

$\ev{\text{Frequenze invariate; } \lambda \times 10;\ \text{acustica delle sale da ripensare; ritardo lampo-tuono} \div 10.}$

Collegamenti

Argomenti: Onde Concetti: Periodo e frequenza Competenze: Analisi di casi limite e fantafisica