Perché il suono viaggia meglio con il vento?

Potresti aver notato che puoi sentire un suono migliore se viene dal vento piuttosto che dal vento. Partiamo dal presupposto 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 nell'aria è di circa 760 miglia orarie (1.223 km / h). Se un vento tipico soffia a 30 mph, questo è solo il 4% della velocità del suono, il che significa che il vento può solo accorciare o aumentare la distanza di cui 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 provocano effetti di turbolenza che impediscono la trasmissione delle onde lungo questo livello d'aria con la stessa rapidità.

Se l'aria ha una temperatura uniforme, il cambiamento di viscosità con l'altitudine provoca un'onda sonora che accelera lungo gli strati superiori dell'aria. Questo fa sì che l'onda si inclini verso il basso, il che la rende più udibile per 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 librando sopra il terreno in una zona controversa rispetto alla sorgente, sentiresti il ​​suono abbastanza chiaramente, a causa del riflesso delle onde nella tua direzione.

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