Lunghezze d'onda dei suoni uditi dall'uomo
Lunghezze d'onda dei suoni che possono essere uditi dall'uomo
A quale gamma di lunghezze d'onda corrispondono i suoni che possono essere uditi da un orecchio umano nell'aria e a temperatura ambiente?
Si sappia che sistema uditivo è sensibile solo alle frequenze comprese tra i 20 Hz ed i 20000 Hz circa di un'onda sonora e che la velocità di propagazione del suono in aria è pari a 340 m/s.
Svolgimento dell'esercizio
L'esercizio propone il calcolo delle lunghezze d'onda dei suoni che possono essere uditi dall'orecchio umano nell'aria e a temperatura ambiente.
Il sistema uditivo umano composto da orecchio e dal cervello è sensibile solo alle frequenze comprese tra i 20 Hz ed i 20000 Hz circa di un'onda sonora.
Ricordando il legame che intercorre tra lunghezza d'onda, frequenza e velocità di un'onda:
v = λ ∙ f
in cui:
- v è la velocità di propagazione dell'onda;
- λ è la lunghezza d'onda;
- f è la frequenza dell'onda;
possiamo ricavare λ come:
λ = v/f
Pertanto, in base all'ultima formula, la lunghezza d'onda può essere calcolata dal rapporto tra la velocità di propagazione del suono nel mezzo (aria quindi 340 m/s) e la frequenza.
La frequenza minima percepibile di 20 Hz corrisponderà alla lunghezza d'onda massima che può assumere l'onda (λ ed f sono inversamente proporzionali) pari a:
λmax = 340 / 20 = 17 m
mentre alla frequenza di 20000 Hz otterremo la lunghezza d'onda minima:
λmin = 340 /20000 = 0,017 m
Per cui la gamma di lunghezze d'onda dei suoni che l'orecchio umano può percepire è pari a:
0,017 m ≤ λ ≤ 17 m
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