Perché il suono viaggia meglio con il vento?

Potresti aver notato che puoi sentire un suono migliore se proviene dal sottovento piuttosto che dal sottovento. Partiamo dal presupposto che ciò sia dovuto al fatto che il vento "spinge il rumore". Sfortunatamente per le nostre intuizioni, si può facilmente dimostrare che questa forza è troppo piccola per spiegare l'effetto osservato.

La velocità del suono in aria è di circa 760 miglia all'ora (1.223 kph). Se un vento tipico sta soffiando a 30 mph, questo è solo il 4% della velocità del suono, il che significa che il vento può solo abbreviare o aumentare la distanza che un determinato suono deve percorrere di tale importo. La differenza sarebbe troppo sottile per essere rilevata dall'orecchio umano, quindi ovviamente questo non scopre la fonte del fenomeno.

La soluzione effettiva è collegata a un fisico di proprietà chiamato viscosità. A causa della viscosità, la velocità del vento vicino al suolo è in realtà più lenta della velocità ad altitudini più elevate. Le collisioni tra le molecole d'aria e il terreno danno origine a effetti di turbolenza che impediscono la trasmissione di onde lungo til suo livello d'aria più rapidamente.

Se l'aria ha una temperatura uniforme, il cambiamento di viscosità con altitudine fa accelerare un'onda sonora lungo gli strati superiori dell'aria. Ciò fa ribaltare l'onda verso il basso, il che la rende più udibile a un ascoltatore umano. Questo fenomeno di reindirizzamento si chiama rifrazione. Quando l'onda si muove contro il vento, viene rifratta nella direzione opposta - verso l'alto. In effetti, se ti stavi molestando sul terreno in un'area sopravento dalla fonte, sentiresti il ​​suono abbastanza chiaramente, a causa del riflesso delle onde nella tua direzione.

In un'area con temperatura uniforme e senza vento, le onde sonore viaggiano sempre verso l'esterno alle pari velocità dalla fonte. Come abbiamo visto, non è sempre così.