In una fredda mattina d’inverno, quando tutto è incredibilmente silenzioso, è possibile ascoltare qualsiasi suono che si produce a grandi distanze. È una scena tipica, durante i giorni tranquilli di freddo: sembra che possiamo sentire suoni più distanti rispetto alla stagione calda.
Questa non è una coincidenza. Infatti, proprio come il suono viaggia più velocemente nell’aria calda, quando il tempo è freddo, il suono può percorrere distanze più lunghe. Vediamo cosa ha da dire la scienza al riguardo.
La velocità e la gamma del suono dipendono dalle condizioni ambientali
La gente parla della velocità del suono come se fosse costante. Tuttavia, la velocità e la gamma del suono cambiano in base alle circostanze ambientali. Per capire questo, è necessario tenere presente che il suono corrisponde alle onde di pressione basate sul movimento delle molecole.
Pertanto, queste molecole possono viaggiare ad una certa velocità e con particolari portate, a seconda del loro movimento. Ad esempio, il suono viaggia più velocemente nell’acqua che nell’aria. Tuttavia, la sua velocità è superiore nel legno rispetto all’acqua.
D’altra parte, quando parliamo della velocità e della gamma del suono nell’aria, dobbiamo tener conto sia dell’umidità che della temperatura. L’umidità rende l’aria meno densa, il che aumenta la velocità del suono.
D’altra parte, il calore fa muovere le molecole nell’aria più velocemente, il che le rende più efficienti quando trasportano le onde di pressione dal movimento delle molecole. Grazie a questo, durante le giornate calde, il suono può viaggiare a una velocità maggiore.
Il freddo facilita una maggiore portata per le onde sonore
Quando introduciamo una cannuccia in un bicchiere d’acqua, possiamo vedere che sembra spezzarsi a metà. Ciò è dovuto alla rifrazione della luce: quando i raggi di luce si muovono da un mezzo come l’aria a uno come l’acqua, si piegano generando questa illusione ottica.
Nello specifico, la velocità della luce diminuisce nell’acqua, il che fa sembrare che la paglia si sia rotta proprio al confine tra aria e acqua. D’altra parte, quando le onde sonore si spostano da un mezzo più lento a uno veloce, si allontanano da questo limite.
Così, nelle giornate fredde, gli strati di aria calda vengono prodotti sul freddo del terreno. Quindi, prima del freddo, le onde sonore che, in condizioni normali, si diffondono in tutte le direzioni, si rifrangono in quelle zone di aria calda.
Tenendo conto del fatto che i suoni si muovono più velocemente in ambienti caldi, le onde si allontanano dal calore e si avvicinano alla superficie fredda, raggiungendo una distanza maggiore. Per questo motivo, i suoni raggiungono distanze maggiori quando fa freddo.
Oltre a questo, altri fattori favoriscono una gamma più ampia di suoni in climi freddi. Ad esempio, la neve assorbe il suono, quindi filtra i piccoli rumori che possono interrompere le vibrazioni di altri suoni.
Sulla stessa linea, quando fa freddo, le persone spesso evitano di uscire di casa, quindi c’è meno rumore, permettendo ai suoni forti di raggiungere distanze maggiori.
