Spieghiamo cos'è l'acustica, quali sono i suoi rami e quali fenomeni acustici studia. Inoltre, cos'è l'inquinamento acustico.
Cos'è l'acustica?
l'acustica è il ramo della fisica cosa studia suono. È un Scienze naturali dedicato alla comprensione dei fenomeni di produzione, trasmissione, controllo e ricezione di suoni, infrasuoni e ultrasuoni, nonché i loro effetti nel mondo reale.
L'acustica definisce il suono come una vibrazione, cioè la propagazione meccanica di onde tramite la importa, essere dentro stato solido, liquido o gassoso, e cerca di descrivere questo spostamento attraverso formule e principi matematici.
È uno dei scienze più antico dell'umanità, i cui inizi possono essere fatti risalire all'antichità classica, tra il VI secolo a.C. Candido. C., soprattutto in Grecia ea Roma. I suoi primi studi formali, svolti da Pitagora (ca. 569-475 aC), hanno a che fare con la comprensione dei suoni musicali, per cercare di capire perché alcuni suoni sono più belli di altri.
Fu Aristotele (384-322 a.C.), più di un secolo dopo, a scoprire che il suono è composto da contrazioni e dilatazioni dell'aria, e il primo trattato sull'argomento fu scritto secoli dopo dall'architetto romano Vitruvio (80-15 a.C. ), intorno al 20 a.C. c.
Tuttavia, proveniva da Rivoluzione scientifica del Rinascimento che si cominciarono a scoprire le leggi che governano il suono, grazie agli studi sulle corde vibranti di Galileo Galilei (1564-1642) e Marin Mersenne (1588-1648).A loro si unì in seguito Isaac Newton (1642-1727) e in seguito i cosiddetti "giganti" dell'acustica: il tedesco Hermann Helmholtz (1821-1894) e Lord Rayleigh (1842-1919), tra gli altri grandi scienziati che studiavano il suono.
I primi tentativi di misurare la velocità del suono nell'aria, una delle conquiste fondanti dell'acustica, furono fatti nel XVII secolo e, sebbene non fossero molto esatti, rivelarono che la velocità delle onde non dipende dalla loro frequenza. Nel 1738 l'Accademia delle Scienze di Parigi conseguì a misurazione quasi pari al valore attualmente movimentato: 331,29 metri al secondo.
Oggi l'acustica è una disciplina importante con numerose applicazioni tecniche, sia nel campo della architettura e urbanistica, come in medicina, Gli artt e intrattenimento, e telecomunicazioni, e anche nel mondo militare (come il meccanismo radar).
rami dell'acustica
L'acustica comprende un insieme variegato di sotto-discipline o specializzazioni, tra le quali spiccano le seguenti:
- Acustica architettonica. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del movimento del suono negli edifici e negli spazi urbani, al fine di costruirli in modo tale da sfruttare la natura del suono.
- acustica musicale. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del suono nel contesto artistico, cioè di musica e dei suoni considerati belli. Si occupa sia di strumenti musicali che di sistemi di accordatura in scala.
- acustica fisiologica. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del funzionamento dell'apparato uditivo, delle sue malattie, disturbi e altre implicazioni.
- Elettroacustica. Ramo dell'acustica dedicato allo studio della cattura, riproduzione, amplificazione e produzione del suono attraverso dispositivi elettronici come microfoni o altoparlanti.
- acustica subacquea.Ramo dell'acustica dedicato allo studio del suono quando viene prodotto e trasmesso sott'acqua.
- Psicoacustica. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del rapporto tra suono e mente umana, ovvero il modo in cui reagiamo a Umani al suono
- Bioacustica. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del suono negli esseri viventi, in particolare negli animali: la funzione dei suoni che emettono, la disposizione dell'apparato vocale, tra gli altri.
- Acustica industriale. Ramo dell'acustica dedicato allo studio del suono generato dalle attività produttive umane, le forme di inquinamento acustico e l'impatto del suono nell'ambiente di lavoro.
fenomeni acustici
Il suono si propaga nell'ambiente fisico sotto forma di onde meccaniche, le cui proprietà consentono loro di subire diverse alterazioni e trasformazioni, dette fenomeni acustici. I principali fenomeni sono:
- Il riflessione. È un fenomeno che si verifica quando le onde sonore incontrano un oggetto fisico che altera o modifica la sua traiettoria originale, producendo un effetto di rimbalzo che può rimandarlo alla fonte originale. A seconda delle condizioni in cui si verifica la riflessione, possono verificarsi altri fenomeni simili, quali:
- l'eco È un tipo di riflessione sonora in cui l'onda ritorna al suo emettitore dopo aver colpito una superficie riflettente, in cicli con un intervallo prossimo a 0,1 secondi. È simile all'effetto prodotto da luce nell'urtare lo specchio, restituendo parte dei propri suoni all'emettitore, come nelle lunghe grotte in cui possiamo sentire la nostra voce ripetuta verso di noi.
- Il riverbero. È un fenomeno associato alla riflessione del suono, in cui un suono può essere udito dopo che ha smesso di emettere, cioè quando il suo emettitore è silenzioso.Questo fenomeno è dovuto anche alla persistenza acustica, e viene interpretato come un allungamento dei suoni iniziali, come nel caso del rumore che accompagna un'esplosione.
- onde stazionarie. È un fenomeno che si verifica quando un'onda riflessa si aggiunge all'onda originaria sullo stesso asse, che modifica le proprietà di entrambi e ne aumenta o diminuisce l'ampiezza, per cui il suono risultante è molto diverso da quello emesso. Questo è ciò che accade quando un microfono registra l'uscita a un altoparlante del proprio suono, cioè quando il feedback.
- assorbimento. Si tratta di un fenomeno che può essere considerato l'opposto della riflessione, poiché in questo caso le onde sonore, incontrando una barriera fisica, non alterano il loro corso, ma vengono cancellate o neutralizzate, parzialmente o totalmente. Questo fenomeno serve per insonorizzare determinati spazi, come i luoghi di pratica musicale, impedendo alle onde di propagarsi ulteriormente, verso l'esterno.
- La rifrazione. È un fenomeno che si verifica quando le onde sonore si propagano da un mezzo fisico a un altro (ad esempio, dall'aria all'acqua o viceversa), e nel processo la loro velocità e direzione vengono modificate, in misura equivalente alle proprietà fisiche dell'ambiente in cui si spostano. Possiamo vivere questo fenomeno se ci tuffiamo in una piscina e ascoltiamo chi parla in superficie.
- diffrazione. È un fenomeno che si verifica quando le onde sonore incontrano un ostacolo sul loro cammino, lo circondano e trasformano la superficie dell'ostacolo in una sorgente di onde secondarie (onde diffratte), che provocano la dispersione del suono nell'ambiente. Può verificarsi anche quando le onde sonore passano attraverso una piccola apertura e si diffondono nel nuovo ambiente, come quando parliamo attraverso un tubo e la nostra voce emerge distorta dall'altro lato.
- L'interferenza.È un fenomeno che si verifica per sovrapposizione di due onde sonore armoniche, che modificano le loro proprietà nel processo. Quando questa sovrapposizione provoca un guadagno in ampiezza, si parla di interferenza costruttiva; quando invece si perde ampiezza, si parla di interferenza distruttiva. Questo è ciò che accade quando siamo in un ambiente pieno di persone che parlano e diventa difficile sentire la persona accanto a noi.
- L'effetto doppler. È un fenomeno che si verifica quando l'emettitore delle onde si muove velocemente rispetto al ricevitore, allontanandosi o avvicinandosi, e questo movimento influisce sulla frequenza delle onde sonore. È quello che succede quando un'ambulanza ci passa accanto e il suo caratteristico suono acquista frequenza quando si avvicina e la perde quando si allontana.
inquinamento acustico
L'inquinamento acustico è l'emissione continua di suoni intrusivi in un ambiente o ecosistema, che producono rumore e impediscono od ostacolano la propagazione dei suoni naturali tipici di detto ambiente. L'inquinamento acustico è molto evidente nel città, dove l'accumulo di suoni può diventare intollerabile e anche fisicamente dannoso per l'organismo, mentre nelle zone rurali e selvagge si registra una minore incidenza di fastidiose onde sonore.
Questo tipo di contaminazione ha effetti su flora e fauna del habitat, e soprattutto nella stabilità psichica delle persone, poiché può indurle a stati di agitazione, spiacevolezza, angoscia o distrazione.