L’energia sonora

Provate a tendere un elastico e a pizzicarlo con le dita in modo da farlo vibrare. Riuscite a percepire un suono?

L’energia sonora è prodotta da un’altra forma di energia: quella meccanica. Le sorgenti sonore, infatti, sono corpi in vibrazione.

Nel vuoto non esistono rumori: i suoni necessitano di un mezzo di propagazione, come l’aria, i solidi o i liquidi. Essi viaggiano in cerchi concentrici come onde tridimensionali. Possiamo, dunque, paragonare la sorgente sonora a un sasso che cade nell’acqua e le onde sonore a quelle che si formano sulla superficie dell’acqua.

Analizzo

Completa il testo sul suono con le seguenti parole: aria • liquidi • onde sonore • sorgente sonora • vibrazioni

La emette che si trasmettono per mezzo di che viaggiano attraverso l’ , i solidi e i

Le Onde Sonore

Occorrente: pellicola trasparente • una bacinella • lenticchie • una padella di metallo • un cucchiaio di metallo

Procedimento

1. Stendi della pellicola trasparente sulla bacinella, facendola aderire bene ai bordi senza lasciare increspature.

2. Metti le lenticchie sulla pellicola.

3. Tieni la padella vicino alla bacinella e batti più volte il cucchiaio su di essa. Osserva che cosa accade.

Conclusioni

Le vibrazioni nella padella vengono trasferite alle molecole d’aria che circondano la padella, creando onde sonore. Quando queste onde sonore raggiungono la pellicola di plastica, disturbano le particelle della pellicola facendole vibrare. È per questo che le lenticchie si muovono. Le stesse onde sonore che viaggiano nell’aria ti permettono di sentire il rumore del cucchiaio che colpisce la padella.

Le caratteristiche dei suoni

La frequenza di un suono è il numero di vibrazioni in un secondo. Il nostro orecchio può sentire suoni prodotti fra 20 e 20 000 vibrazioni al secondo. I suoni prodotti da più di 20 000 vibrazioni al secondo sono detti ultrasuoni. Essi non sono percepiti dall’essere umano, ma da alcuni animali come i cani e i pipistrelli.

A seconda delle caratteristiche delle sorgenti sonore che li generano, i suoni possono variare per intensità, altezza o timbro.

Dalla minore o maggiore ampiezza delle onde sonore dipende l’intensità del suono, cioè se è debole o forte. Il livello massimo di intensità, oltre il quale l’orecchio umano rischia gravi danni, si chiama soglia del dolore.

Il livello minimo di intensità che l’orecchio umano può udire si chiama soglia di udibilità.

In base all’altezza dell’onda i suoni si distinguono in acuti o gravi. L’altezza dipende dalla maggiore o minore frequenza delle onde sonore.

tromba violino arpa

Il timbro dipende dalla forma delle onde sonore e permette di distinguere tra loro suoni con intensità e altezza uguali.

• quando rimbalzano su una parete e tornano indietro si forma l’eco. Perché si verifichi l’eco, la distanza tra la sorgente sonora e la parete deve essere di almeno 17 m;

17 m con metodo

• quando le pareti sono tante, oppure le onde in arrivo si mescolano a quelle di rimbalzo, si genera il rimbombo che, a differenza dell’eco, presenta suoni confusi e sovrapposti.

La riflessione sonora è sfruttata dai sonar, dispositivi in grado di trasmettere e ricevere impulsi sonori e misurare il tempo di andata e ritorno dell’onda sonora riflessa.

L’esempio più comune dell’utilizzo di questa tecnica è il sonar delle navi, che trasmette suoni che si propagano nell’acqua e ritornano dopo aver colpito un ostacolo, permettendo così di misurare la profondità del mare e individuare la presenza di rocce, pesci e relitti.

Analizzo

Sottolinea nel testo la risposta alla seguente domanda.

IMPARO

Rifletto

Scrivi almeno un esempio per ogni tipologia di suono.

• Suono acuto:

• Suono forte: .........................................................................................

• Suono grave: ........................................................................................

Onde Emesse Dalla Nave

L’energia termica

L’energia termica è originata dall’agitazione delle molecole all’interno dei corpi e si manifesta come calore. Ogni volta che avviene una trasformazione energetica, c’è sempre una parte di energia che si trasforma in calore. Per esempio, l’energia elettrica consente il funzionamento di una lampadina trasformandosi, oltre che in energia luminosa, in energia termica.

Mentre il calore è una forma di energia, la temperatura è la grandezza che misura la quantità di calore di un corpo o di una sostanza.

Come si trasmette il calore?

Immagina di avere le dita delle mani rigide e infreddolite perché è inverno e hai scordato di indossare i guanti. Se entri in aula e appoggi le mani sul termosifone acceso, che cosa accade alle tue mani? Si riscaldano!

Questo avviene perché l’energia termica è un’energia in transito: il calore passa dal corpo più caldo a quello più freddo, per ristabilire una situazione di equilibrio termico.

Rifletto con competenza

Indica con una X lo strumento con cui si misura la temperatura.

La trasmissione di calore varia a seconda dello stato di aggregazione della materia:

1 nei solidi il calore si trasmette per conduzione, cioè per contatto;

2 nei fluidi il calore si trasmette per convezione, cioè attraverso un rimescolamento circolare della materia;

3 nelvuotoilcaloresitrasmetteper irraggiamento, come succede, per esempio, per i raggi del Sole che raggiungono l’atmosfera terrestre.

Il calore provoca i passaggi di stato e la dilatazione dei gas. Questo avviene perché, se la temperatura di una sostanza aumenta, le sue molecole si agitano maggiormente e si distanziano tra loro, addirittura fino a rompere i legami.

La dilatazione riguarda anche i solidi e i liquidi.

A seconda del materiale di cui sono fatti gli elementi, il calore si trasmette a velocità diverse. Un materiale che permette facilmente il passaggio di calore si dice conduttore, mentre un materiale che “resiste” alla sua trasmissione si dice isolante. I metalli sono buoni conduttori, mentre il vetro, il legno e il sughero sono esempi di isolanti.

 La lana minerale (in giallo nella fotografia) è uno dei materiali usati per l’isolamento termico degli edifici.

Fino a non molto tempo fa, si lasciavano degli spazi fra i tratti successivi delle rotaie dei treni o dei tram cittadini per permettere il loro allungamento quando si riscaldavano durante l’estate. Adesso, invece, questi spazi vengono riempiti con saldature in leghe metalliche che si contraggono con il calore, compensando così l’allungamento delle rotaie.

La Differenza Tra Materiali Conduttori E Isolanti

Occorrente: una bacinella • acqua calda • oggetti di forma possibilmente allungata e di diversi materiali (matita, penna, cucchiaio di metallo, cucchiaio di legno ecc.)

Procedimento

1. Versa dell’acqua calda nella bacinella e immergici un oggetto per volta, in modo che metà sia all’interno della bacinella e metà nella tua mano, fuori dall’acqua.

2. Attendi qualche istante e verifica se riesci a percepire il calore dell’acqua semplicemente toccando la parte dell’oggetto non immersa.

Conclusioni

Mentre con oggetti come la matita, il cucchiaio di legno e la penna non succede nulla, se immergi nell’acqua calda oggetti di metallo puoi percepire come il calore dell’acqua si trasferisca fino alla tua mano.