1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Allora ci vuole o no questo mezzo? Come può propagarsi in pratica il suono nello spazio (quasi) vuoto? Se le molecole presenti non hanno un contatto reciproco come possono trasmettersi il moto, cioè la vibrazione originale?

Donato.

P.S.: attendo conforto da Ghiso

http://www.space.com/scienceastronomy/m ... 30922.html

poca materia/gas per propagarsi = suono debolissimo (forse)

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Alessandro

Sappiamo che il suono si trasmette mediante compressione e dilatazione di un mezzo nel quale si propaga.
Il classico esempio è la membrana dell'altoparlante.
Non ho parlato volutamente dell'aria ma di mezzo. Un mezzo è sempre un "qualcosa" composto da atomi e molecole più o meno ravvicinate fra loro.
Più queste molecole sono vicine (materiale più compatto) maggiore è la velocità di propagazione dell'onda e minore è la dispersione (si riesce a percepire il suono a distanze maggiori)
Se la materia è più rarefatta avviene l'opposto per cui tendendo la densità della materia a zero aumenterà sempre più la dispersione e il suono avrà meno possibilità di essere percepito.
A questo dobbiamo aggiungere il fatto che il nostro orecchio, come qualsiasi altro rilevatore, ha una soglia minima al di sotto della quale non riesce a rilevare il suono ma non per questo non esiste la propagazione. Solo che non abbiamo strumenti per rilevarla.

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Cieli sereni da Renzo


Prima di un acquisto parallelo, pensateci - link

Il titolo del topic non è un optional. Usiamolo bene!

Questi sono i suoni dall'universo.
http://scis.uai.it/blindsight.htm

Ascoltabili in poltrona.

Aspetta, cosi' ti confondi con il calore. Non è necessario che le particelle *si tocchino*, ma che *interagiscano* fra di loro per far sì che l'onda si propaghi, e questo in linea di principio avviene anche per due atomi distanti 1m con l'assoluto vuoto intorno. Per come la vedo io: un'onda sonora produce un'alterazione della pressione del mezzo perchè sostanzialmente *sposta* gli atomi. Facciamo l'esempio di un'esplosione: gli atomi si sposteranno ed interagiranno con gli altri, non per forza con un urto: se infatti un atomo si sposta, varia l'equilibrio tra le forze che lo tenevano in una condizione di quiete, immaginiamo di velocità pari (passatemi l'eresia) a 0, di conseguenza la risultante delle forze all'esterno di un dato volume (anche 1cmq) varia poiché varia la distribuzione delle cariche all'interno del volume. Ciò provocherà una variazione delle forze sugli altri volumi, quindi sugli altri atomi eccetera. A seguito di questa reazione a catena, gli atomi seguono l'andamento della sorgente di suono, non indefinitamente e instantaneamente (e ce ne accorgiamo sulla terra). Ciò avverrà solo per un certo tempo e con un certo ritardo: più è bassa la densità, più le interazioni tra gli atomi sono deboli poichè le forze (elettromagnetiche) e quindi le accelerazioni diminuiscono con la distanza =>propagazione più debole e più lenta.

...credo...

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Tutto ciò che dà fastidio al potere e alle buone coscienze, questo è Marcos. E, per questo, tutti noi che lottiamo per un mondo diverso, per la libertà e l'emancipazione dell'umanità, tutti noi siamo Marcos.

Allora, cerchiamo di fare un po' di chiarezza:
1) le onde sonore sono onde di densità (o pressione); in parole povere è il propagarsi nel mezzo di una perturbazione in densità (o pressione) causata da qualsiasi oggettto/fenomeno. Esse sono onde longitudinali e per propagarsi hanno bisogno di un mezzo; senza mezzo non ci sono onde sonore

2) Il modello che possiamo assumere per visualizzare la propagazione è quello di particelle puntiformi del mezzo, poste le une vicine alle altre, che oscillano attorno alla posizione di equilibrio e si scambiano rapidamente momento; è bene chiarire quindi che, come ogni onda, non si trasporta materia ma energia; le particelle oscillano ma non compiono spostamenti macroscopici (cioè di molto superiori alla lunghezza d'onda dell'onda prodotta)(perlomeno non alla velocità del suono!)

3) Tale modello può funzionare anche per densità molto basse, tenendo però presente gli effetti che ne derivano; è chiaro che quando le densità sono molto basse, ad esempio di 1 particella ogni metro cubo, non tutte le perturbazioni si possono propagare; in particolare si propagheranno tutte le perturbazioni tali da generare un'onda sonora la cui lunghezza d'onda è maggiore del libero cammino medio delle particell, o in altre parole, si propagheranno quelle lunghezze d'onda che effettivamente si possono propagare, le quali sono maggiori della distanza media delle particelle. Un esempio: spazio intergalattico (tra due ammassi di galassie), con densità approssimativa di 1 particella al metro cubo. Supponiamo di cercare di generare un'onda sonora agendo solo su una paticella, facendola oscillare avanti e indietro. Tale oscillazione produce una perturbazione che può propagarsi, e la sua ampiezza ci da direttamente lunghezza d'onda e frequenza dell'onda. Si può anche utilizzare, con le dovute differenze, un'analogia con l'elettromagnetismo, in merito al sistema di produzione dell'onda sonora: un'onda elettromagnetica piana è infatti prodotta da una carica in oscillazione e la frequenza dell'onda è la frequenza dell'oscillazione della carica, mentre la lunghezza d'onda è data dalla velocità di propagazione dell'onda/ la frequenza d'oscillazione. In questo stesso modo si produce un'onda elettromagnetica e un'onda di densità(anche se poi le caratteritiche di propagazione sono molto diverse).
Se l'ampiezza dell'oscillazione (direttamente collegata alla frequenza e quindi alla lunghezza d'onda) è maggiore del libero cammino medio della particella, la perturbazione, cioè l'onda sonora, si propagherà, perché durante l'oscillazione, la particella cederà momento ad un'altra, generando un'onda sonora che si propaga. Se, al contrario, l'oscillazione della particella è piccola, dell'ordine del centimetro, allora l'onda non si propagherà perché è molto probabile che nel range d'oscillazione la particella non ne incontrerà un'altra alla quale trasferire la sua energia.
Con questo semplice modello siamo anche in grado di affermare che in un ambiente molto poco denso, le onde sonore hanno frequenze bassissime e lunghezze d'onda grandissime (rispetto a quelle terrestri), altrimenti esse non potrebbero esistere.

Non è proprio così, anche se concettualmente quello che hai detto non è sbagliato, ma è sbagliata l'idea di urto che tutti noi abbiamo in testa.

1) propagazione del suono in solidi e plasmi: in questi casi chiaramente il modello delle palline che si urtano deve essere un po' modificato: nel caso dei solidi è tutto il reticolo cristallino ad oscillare ed effettivamente gli atomi non si toccano e neanche si avvicinano molto gli uni agli altri perché sono vincolati strettamente nel reticolo. Nel caso dei plasmi è ancora più complicato: chiaramente i nuclei atomici non si toccano (in questo caso si avrebbe fusione nucleare!), ma l'urto è inteso in base alle repulsioni di natura principalmente elettrostatica tra nuclei, che sono proporzionali all'inverso del quadrato della distanza e quindi efficienti solamente a piccole distanze (considerando anche la seppur piccola agitazione termica, la pressione di radiazione, la presenza di campi magnetici galattici...ecc..)
2) Anche nella materia ordinaria (leggi gas) un urto non è proprio uno scontro, come tra due palle da biliardo, ma può essere considerato equivalente ad esso. In generale quindi, bisogna abbandonare l'idea intuitiva macroscopica di urto, anche se nella pratica essa funziona piuttosto bene.

E' comunque chiaro che toccandosi o no, le particelle devono arrivare piuttosto vicine le une alle altre per scambiarsi momento (almeno dell'ordine di qualche nanometro, ma bisognerebbe tirare in ballo anche l'agitazione termica e la densità e la cosa diventerebbe molto molto complessa).
L'importante è considerare i modelli come dei modelli e non necessariamente come rappresentazioni ultra fedeli della realtà.
In ogni caso, qualsiasi sia la definizione di urto, molecole ed atomi, per scambiarsi momento, devono avvicinarsi molto gli uni agli altri.

le onde sonore dipendono dallo spostamento di materia, quindi se non c'è materia non si trasmettono onde sonore, se 2 astronauti parlassero senza maschere nello spazio aperto non si sentirebbero.

E' quello che avrei voluto dire. La differenza è che tu sei riuscito a dirlo con chiarezza e io ho scritto con i piedi

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vorrei aggiungere un elemento alla discussione, nel caso di espolsione di una supernova, per esempio, dire che nello spazio immediatamente intorno ci sia un vuoto più o meno spinto mi pare un po' discutibile!
o quanto meno si deve distinguere tra gli istanti precedenti l'esplosione e quelli successivi alla stessa.
pertanto mi chiedo (e vi chiedo) cosa sente il simpatico osservatore nel momento in cui viene investito dalla materia? (oltre ad una indiscutibile nostalgia di un panino con la salsiccia)

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qa'plà!
Radical chic certified