Rompere un bicchiere con la voce é possibile? Sì, é una questione di fisica

Il suono della nostra voce può rompere un bicchiere: la frequenza di risonanza e l'intensità del suono possono far raggiungere il punto di rottura. Ecco la fisica del suono spiegata.

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27 Marzo 2023
18:15
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Rompere un bicchiere con la voce é possibile? Sì, é una questione di fisica
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Per riuscire a rompere un bicchiere di cristallo con l'utilizzo della propria voce è necessario conoscere la frequenza di risonanza del calice per poi emettere la stessa frequenza con sufficiente intensità. Ma come fa il bicchiere a raggiungere il suo punto di rottura? In questo articolo vediamo insieme come poter sfruttare questo fenomeno per spiegare la fisica del suono: scopriamo cos'è la frequenza di risonanza di un'oggetto e come fa il suono ad essere percepito dal nostro orecchio.

Perché si può rompere un bicchiere con la voce

Ogni calice di vetro o cristallo, quando viene colpito, produce un suono con una determinata nota in base alla sua forma e dimensione. Si tratta della frequenza di risonanza: questa grandezza fisica indica quante volte vibra un oggetto in un secondo. Con un accordatore, possiamo quindi misurare la frequenza di risonanza di un calice e capire quante volte vibra in un secondo.

Nel momento in cui emettiamo con la nostra voce la stessa identica frequenza del bicchiere, questo comincerà a vibrare per risonanza. Inserendo una cannuccia o una pipetta di plastica all'interno del bicchiere sarà possibile osservare queste vibrazioni, altrimenti invisibili ad occhio nudo.

Se queste vibrazioni emesse dalle nostre corde vocali sono sufficientemente intense, il vetro potrebbe rompersi. Si dice quindi che il vetro è entrato in risonanza con la nostra voce con un'intensità tale da raggiungere il suo punto di rottura.

Come si trasmette il suono nell'aria

Prima di vedere come fa il nostro orecchio a percepire i suoni, vediamo nel dettaglio come fanno le onde sonore a propagarsi nell'aria.

Quando un oggetto vibra, le sue vibrazioni vengono trasmesse all'aria. Il suono, quindi, viaggia attraverso l’aria come un'onda, chiamata onda longitudinale. In pratica le molecole presenti nell'aria, comprimendosi ed espandendosi, propagano l’onda nello spazio. Per riuscire a comprendere bene questo concetto, immaginatevi una molla slinky: se noi dovessimo farla oscillare avanti e indietro otteniamo una specie di effetto domino. Ecco, il suono si propaga esattamente in questo modo.

come si propaga il suono
Credit: Animagraffs

Come l'orecchio percepisce i suoni

Le vibrazioni dell’aria, quindi le onde sonore, entrano nel condotto uditivo e raggiungono il timpano, che non è altro che una membrana sottile, un po’ come la pelle di un tamburo. Le vibrazioni del timpano si trasmettono poi a tre piccolissimi ossicini: martello, incudine e staffa.

Queste piccole ossa fungono da amplificatore e aumentano l’intensità delle vibrazioni. La staffa poi trasferisce le vibrazioni alla coclea, chiamata anche chiocciola, che è una struttura cava contenente un liquido. Le vibrazioni sonore fanno increspare questo fluido, formando delle onde. All’interno di questo liquido, ci sono le stereociglia.. Queste ciglia si trovano sopra le cellule ciliate e sono raggruppate all’interno della coclea un po’ come le canne di un organo. Queste ciglia sono fondamentali perché si muovono in base alle onde generate nel liquido. Esattamente come le alghe del mare, che cavalcano le onde.

suono orecchio anatomia

Il movimento delle stereociclia fa riversare degli ioni, quindi segnali elettrici, nella cellula ciliata, che a loro volta inducono il rilascio dei neurotramettitori: i neurotrasmettitori possiamo considerarli come molecole messaggere che trasmettono le informazioni al nervo uditivo. Questo nervo, infine, invia il messaggio al cervello ed è qui che le informazioni vengono interpretate e trasformate in suono.

Sono un appassionato del mondo microscopico, a partire dalle molecole fino agli artropodi. La laurea magistrale in chimica mi ha permesso di avere gli strumenti necessari per comprendere il funzionamento del mondo, ma soprattutto ha saziato la mia fame di risposte. Curioso, creativo e con idee folli: date una videocamera, un drone o una chitarra al DeNa e lo renderete felice.
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