Cosa senti sott’acqua?

Concetti chiave
Fisica
Suono
Onde
Biologia

Introduzione
Hai mai ascoltato i rumori sott’acqua? Il suono viaggia in modo diverso nell’acqua rispetto all’aria. Per saperne di più, prova a fare i tuoi rumori subacquei e ad ascoltare attentamente.

Sfondo
Il suono è un’onda creata dalle vibrazioni. Queste vibrazioni creano aree di particelle più e meno densamente imballate. Quindi il suono ha bisogno di un mezzo per viaggiare, come aria, acqua o persino solidi.,

Le onde sonore viaggiano più velocemente in sostanze più dense perché le particelle vicine si scontrano più facilmente l’una con l’altra. Prendi l’acqua, per esempio. Ci sono circa 800 volte più particelle in una bottiglia d’acqua di quante ce ne siano nella stessa bottiglia piena d’aria. Così le onde sonore viaggiano molto più velocemente in acqua che in aria. Nell’acqua dolce a temperatura ambiente, ad esempio, il suono viaggia circa 4,3 volte più velocemente di quanto non faccia nell’aria alla stessa temperatura.

Il suono che viaggia attraverso l’aria diventa presto meno forte man mano che ci si allontana dalla sorgente., Questo perché l’energia delle onde si perde rapidamente lungo la strada. Il suono mantiene la sua energia più a lungo quando si viaggia attraverso l’acqua perché le particelle possono trasportare meglio le onde sonore. Nell’oceano, ad esempio, il suono di una megattera può percorrere migliaia di miglia!

Le onde sonore subacquee che ci raggiungono a un ritmo più veloce e mantengono la loro intensità più a lungo sembrano farci percepire quei suoni più forti quando siamo anche sott’acqua. L’orecchio umano, tuttavia, si è evoluto per sentire il suono nell’aria e non è così utile quando è immerso nell’acqua., La nostra testa stessa è piena di tessuti che contengono acqua e possono trasmettere onde sonore quando siamo sott’acqua. Quando ciò accade, le vibrazioni bypassano il timpano, la parte dell’orecchio che si è evoluta per raccogliere le onde sonore nell’aria.

Il suono interagisce anche con i confini tra due diversi mezzi, come la superficie dell’acqua. Questo confine tra acqua e aria, ad esempio, riflette quasi tutti i suoni nell’acqua. In che modo tutte queste dinamiche influenzeranno il modo in cui percepiamo i suoni subacquei? Prova l’attività per scoprirlo!,/li>

Preparazione

• Riempire la vasca con acqua tiepida o andare in piscina, e di dare il tuo aiuto e quello di altri materiali.,

Procedura

• Chiedi al tuo aiutante di fare clic su un utensile in acciaio inossidabile contro un altro. Ascolti. Come descriveresti il suono?
• In un momento, il tuo aiutante farà clic su un utensile contro l’altro sott’acqua. Pensi che si sente lo stesso suono?
• Chiedi al tuo aiutante di fare clic su un utensile contro l’altro sott’acqua. Ascolti. Il suono sembra essere più forte o più morbido? Quello che senti è diverso anche in altri modi?
• Immergere un orecchio in acqua. Chiedi al tuo aiutante di fare clic su un utensile contro l’altro sott’acqua. Ascolti., Come descriveresti questo suono?
• Chiedi al tuo aiutante di fare clic su un utensile contro l’altro sott’acqua subito dopo aver immerso la testa. Fai un respiro profondo, chiudi gli occhi e immergi completamente la testa o quanto ti senti a tuo agio. Ascolta mentre trattieni il respiro sott’acqua (vieni per l’aria quando è necessario!). Il suono sembra essere più forte o più morbido? Sembra essere diverso in altri modi?
• Ripeti questa sequenza ma fai in modo che il tuo aiutante usi due utensili di plastica che sbattono l’uno contro l’altro.,
• Ripetere la sequenza di nuovo, ma questa volta ascoltare una piccola palla di essere caduto in acqua. Il suono di una palla che cade nell’acqua cambia quando ascolti sopra o sotto l’acqua? La tua percezione di questo suono cambia? Perche ‘ dovrebbe succedere?
• Cambia ruoli. Fai ascoltare il tuo aiutante mentre fai i suoni.
• Discuti i risultati che hai raccolto. I modelli appaiono? Puoi concludere qualcosa su come gli esseri umani percepiscono i suoni quando sono immersi nell’acqua?,
• Extra: Prova con più tipi di suoni: suoni morbidi e forti, suoni alti e bassi. Riesci a trovare più modelli?
• Extra: Per indagare su cosa raccoglie l’onda sonora quando sei sommerso, usa le dita per chiudere le orecchie o usa gli auricolari quando immergi la testa. Come cambia il suono quando chiudi il condotto uditivo sott’acqua? Lo stesso accade quando chiudi il condotto uditivo quando sei sopra l’acqua? Se no, perché questo sarebbe diverso?
• Extra: Vai in piscina e ascolta il suono di qualcuno che salta in acqua., Confronta la tua percezione del suono quando sei sommerso con quando la tua testa è sopra l’acqua. Come cambia la tua percezione? Chiudi gli occhi. Puoi dire dove la persona è saltata in acqua quando è sommersa? Riesci a capire quando hai la testa sopra l’acqua?
• Extra: Suoni oceanici di ricerca e come i suoni causati da attività umana impatto animali acquatici.

Osservazioni e risultati
Il suono era più morbido quando è stato creato sott’acqua e hai ascoltato sopra l’acqua? Ti è sembrato attutito quando avevi solo l’orecchio sommerso?, Era più pieno quando avevi la testa sommersa?

Il suono viaggia più velocemente in acqua rispetto all’aria perché le particelle d’acqua sono imballate in modo più denso. Pertanto, l’energia trasportata dalle onde sonore viene trasportata più velocemente. Questo dovrebbe rendere il suono più forte. Probabilmente l’hai percepito come più morbido quando non eri sommerso, tuttavia, perché la superficie dell’acqua è quasi come uno specchio per il suono che hai creato. Il suono molto probabilmente si rifletteva quasi completamente nell’acqua non appena raggiungeva la superficie.

Quando hai sommerso solo il tuo orecchio, il suono probabilmente appariva ancora attutito., Questo accade perché l’orecchio umano non è bravo a raccogliere il suono in acqua—dopo tutto, si è evoluto per raccogliere il suono in aria.

Quando hai sommerso la testa, il suono probabilmente suonava più pieno. Questo perché la nostra testa contiene molta acqua, che consente al tessuto di raccogliere il suono subacqueo—senza fare affidamento sul timpano. Spiega anche perché chiudere il condotto uditivo non fa quasi alcuna differenza nel suono che raccogli mentre sei sott’acqua.

Se hai provato a rilevare da dove proveniva il suono quando sommerso, probabilmente hai avuto difficoltà., Il nostro cervello usa la differenza di volume e la tempistica del suono rilevato da ciascun orecchio come indizio per dedurre da dove proviene il suono. Perché il suono viaggia più velocemente sott’acqua e perché si prende il suono con tutta la testa quando si è sommersi, il cervello perde i segnali che normalmente aiutano a determinare dove il suono proviene.

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