Cos'è il suono?

Il suono può essere definito come una perturbazione ondulatoria delle particelle di un gas o di in un qualsiasi altro mezzo elastico: nel vuoto il suono non si propaga.
Pensiamo al classico esempio del movimento delle spighe in un campo di grano quando soffia il vento: le singole spighe oscillano attorno ad un punto fermo perché le radici rimangono ben piantate nel terreno. Così fanno le particelle di materia, quando sono messe in moto da una sorgente vibrante esse oscillano attorno ad un punto fermo ma non si spostano.
Le forze elastiche proprie di qualsiasi mezzo tendono infatti a riportarle alla loro posizione di partenza, alla quiete, questo avviene anche perché mettono in moto le particelle subito adiacenti, cedendogli gran parte della propria energia: di fatto perturbano lo stato di quiete di queste ultime che si mettono a oscillare e quindi propagano l’oscillazione.
Nella perturbazione sonora è l'energia a propagarsi, nel tempo e nello spazio, ma non si propaga la materia: c'è solo un infinitesimo spostamento oscillatorio delle particelle intorno a dei punti fissi.
Questa oscillazione crea piccole concentrazioni e rarefazioni della materia che sono misurabili con piccolissime variazioni di pressione: si pensi che la pressione atmosferica standard è di circa 100000 Pa mentre il nostro udito sente già variazioni di pressioni pari a circa 20 milionessimi di pascal!

Il movimento ondulatorio si trova in molti fenomeni naturali e quindi in diversi campi della fisica: si ricordano ad esempio le onde radio, le onde luminose (entrambe parte delle onde elettromagnetiche), le onde sismiche e, ovviamente, quelle sonore. E’ importante sottolineare che si tratta sempre del movimento di una perturbazione che trasporta energia, non di un vero movimento della materia.
Quando gettiamo un sasso in uno stagno perturbiamo l’acqua ed in superficie vediamo le onde propagarsi: una foglia che viene investita dalle onde oscilla su e giù ma rimane nel punto in cui si trovava prima. Così fanno le particelle d’aria quando sono investite da un onda sonora.

Le onde sonore sono longitudinali, ciò significa che la perturbazione oscilla lungo la direzione di propagazione dell’onda; le onde di vibrazione di una corda sono invece trasversali, vibrano perpendicolarmente alla direzione di propagazione.

Qualsiasi oscillazione periodica può essere scomposta come somma di oscillazioni simusoidali semplici (teorema di Fourier), da quì la possibilità di descrivere qualsiasi suono come somma di suoni con frequenze diverse.