Velocità del suono
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l'orecchio di chi ascolta, per quanto lontano, conchiuderemo che la velocità di propagazione è indipendente dalla sorgente sonora, ma dipende soltanto dal mezzo.
167. Formula che dà la velocità del suono nell'aria e negli altri gas. — Abbiamo detto come si è potuta determinare la velocità del suono nell'aria per mezzo di dirette esperienze; ma quando sono note la elasticità e la densità del mezzo nel quale il moto ondulatorio si propaga, si può calcolare teoricamente la velocità. Il calcolo venne fatto da Newton, che per la detta velocità trovò 1' espressione:
nella quale e è la elasticità del mezzo data dal modulo di elasticità, e d la sua densità. Maggiore è la resistenza che un corpo oppone alla compressione, e più il suo ritorno al volume primitivo è energico e pronto quando la forza premente cessa di agire, ossia più esso è elastico; e, pari tutte le altre circostanze, maggiore è anche la velocità con cui il suono vi si propaga. Ma questa formula è in difetto se, applicandola all'aria, pel suo modulo di elasticità si prende la pressione atmosferica, la forza cioè necessaria a ridurre a metà, senza variazione della temperatura, il volume di una colonna di aria : la formula dà infatti, in tale ipotesi, p = 280m alla temperatura di 0°, e l'esperienza fornisce invece v = 333m a questa temperatura. Fu il grande matematico francese Laplace che diede la ragione del disaccordo tra la formula teorica e i dati dell'esperienza: l'aria si scalda quando è compressa e si raffredda quando è rarefatta; quindi le rapide compressioni e rarefazioni degli strati d'aria dovute
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