Il suono è una vibrazione che si propaga nell'aria e in altri materiali, raggiunge le nostre orecchie e ci permette di ascoltare il mondo intorno a noi.
Che cos'è il suono
Il suono nasce ogni volta che un oggetto vibra, cioè si muove avanti e indietro molto rapidamente, anche se a occhio nudo spesso non ce ne accorgiamo. Queste piccole oscillazioni mettono in movimento l'aria circostante, creando onde invisibili che si allontanano in tutte le direzioni come cerchi nell'acqua. Quando appoggi le dita sulla gola e canti una nota, senti chiaramente un formicolio: sono le tue corde vocali che tremano e producono la voce. Allo stesso modo, se pizzichi una corda della chitarra puoi vederla muoversi velocissima per qualche istante, e in quel preciso momento ascolti il suono. Ogni rumore della vita quotidiana, dal miagolio del gatto al campanello della scuola, parte sempre da un corpo che si agita rapidamente. Senza vibrazione non esiste nessun suono, e questa è la prima grande regola da ricordare.
Come viaggia il suono
Il suono ha bisogno di un mezzo per spostarsi: di solito viaggia attraverso l'aria, ma può attraversare anche l'acqua, il legno, il metallo e moltissimi altri materiali. Quando un oggetto vibra, spinge le particelle del mezzo che gli sta intorno, le quali a loro volta spingono le particelle vicine, formando un'onda che si propaga lontano. Per questo, se metti l'orecchio sul banco di legno e un compagno bussa dall'altra parte, senti il colpo in modo molto netto e chiaro. Anche i pesci nell'acquario percepiscono le vibrazioni quando picchietti il vetro, perché il suono attraversa benissimo l'acqua. Nello spazio vuoto, invece, dove non c'è aria, il suono non può viaggiare: per questo gli astronauti sulla Luna possono parlarsi solo tramite la radio. Il vuoto è infatti l'unico luogo davvero silenzioso che esista in natura.
La velocità del suono
Il suono si muove veloce, ma non quanto la luce: nell'aria percorre circa 340 metri in un solo secondo, mentre la luce è molto più rapida e arriva quasi subito. Per questo durante un temporale vedi prima il lampo e solo dopo qualche istante senti il tuono, anche se i due fenomeni avvengono nello stesso momento. Più il fulmine è lontano, più tempo passerà tra il lampo e il rumore che ti raggiunge. Nell'acqua il suono corre ancora più veloce, e nei metalli come il ferro arriva quasi cinque volte più rapidamente che nell'aria. Per questo, in passato, gli indiani d'America appoggiavano l'orecchio a terra per sentire arrivare i cavalli prima che gli altri li notassero. La velocità del suono dipende quindi dal materiale che attraversa: più le particelle sono vicine, più l'onda si propaga in fretta.
Le caratteristiche del suono
Ogni suono ha tre qualità principali che lo rendono diverso dagli altri: l'altezza, l'intensità e il timbro. L'altezza ci dice se un suono è acuto, come il fischio di un uccellino, oppure grave, come il muggito di una mucca; dipende dalla velocità con cui l'oggetto vibra. L'intensità ci dice se un suono è forte oppure debole, e dipende da quanta energia mettiamo nella vibrazione: un colpo deciso sul tamburo produce un suono potente, una carezza sulla pelle del tamburo lo fa appena sussurrare. Il timbro, infine, è la voce particolare di ogni strumento o persona: ci permette di distinguere un pianoforte da un violino anche se suonano la stessa nota. Per la stessa ragione riconosci subito la voce della mamma al telefono, senza bisogno di vederla. Queste tre caratteristiche insieme rendono il mondo sonoro ricchissimo e vario.
Come ascoltiamo: l'orecchio
L'orecchio è l'organo che ci permette di trasformare le vibrazioni dell'aria in suoni riconoscibili dal cervello, ed è diviso in tre parti: orecchio esterno, medio e interno. L'orecchio esterno raccoglie le onde sonore come un piccolo imbuto e le incanala nel condotto uditivo fino al timpano, una membrana sottile che vibra come la pelle di un tamburo. Nell'orecchio medio si trovano tre ossicini molto piccoli, chiamati martello, incudine e staffa, che amplificano e trasmettono le vibrazioni più dentro. L'orecchio interno contiene la coclea, a forma di chiocciola, dove le vibrazioni diventano segnali nervosi che corrono fino al cervello attraverso il nervo acustico. È per questo che, se ti tappi le orecchie con le mani, senti tutto ovattato: stai bloccando l'ingresso delle onde sonore. L'udito è un senso molto delicato e va protetto da rumori troppo forti.
L'eco e i rimbalzi del suono
Quando il suono incontra un grande ostacolo, come una montagna o il muro di una grotta, può rimbalzare e tornare indietro: questo fenomeno si chiama eco. Per sentire l'eco occorre che la parete sia abbastanza lontana, almeno una ventina di metri, altrimenti la voce di ritorno si sovrappone a quella che stiamo ancora pronunciando. Se gridi "ehi!" in fondo a un canyon, dopo un istante senti la tua stessa voce che ti risponde: è il tuo suono che è andato e tornato indietro. Anche alcuni animali, come i pipistrelli e i delfini, sfruttano l'eco per orientarsi e cacciare al buio: mandano piccoli suoni e ascoltano come tornano indietro. Questa straordinaria capacità si chiama ecolocalizzazione ed è molto utile anche all'uomo, per esempio nei sonar delle navi. Il suono, dunque, non solo viaggia, ma può anche essere riflesso come una palla che rimbalza contro un muro.
Suoni e rumori nella vita quotidiana
Non tutto ciò che sentiamo è piacevole: gli scienziati distinguono i suoni veri e propri, ordinati e regolari, dai rumori, che sono invece confusi e disordinati. Una melodia suonata al flauto è un suono, mentre il fracasso di un cassetto di posate che cade per terra è un rumore. L'intensità dei suoni si misura in decibel, un'unità che ci aiuta a capire quando il volume diventa pericoloso per le orecchie. Le cuffiette ad alto volume, le sirene molto vicine o i fuochi d'artificio sparati a pochi metri possono danneggiare l'udito anche per sempre. Per questo è importante riposare le orecchie nei momenti di silenzio e abbassare il volume quando ascoltiamo musica. Anche il silenzio, in fondo, è prezioso: ci permette di rilassarci e di ascoltare meglio i suoni delicati della natura, come il canto degli uccelli al mattino.
Ricorda
- Il suono nasce sempre da una vibrazione di un corpo.
- Per viaggiare ha bisogno di un mezzo, come l'aria, l'acqua o un solido; nel vuoto non si propaga.
- Nell'aria viaggia a circa 340 metri al secondo, più lento della luce.
- Le sue tre qualità sono altezza (acuto/grave), intensità (forte/debole) e timbro.
- L'orecchio trasforma le vibrazioni in suoni grazie a timpano, ossicini e coclea.
- L'eco è il suono che rimbalza su un ostacolo lontano e torna indietro.
Piccolo esercizio di verifica sul quaderno: disegna l'orecchio dividendolo in tre parti (esterno, medio, interno) e accanto a ciascuna scrivi che cosa succede al suono in quel punto. Poi inventa due esempi tuoi: uno di suono acuto e uno di suono grave, spiegando in una frase perché lo classifichi così.