Il tubo di Rubens, le bobine di Tesla e altre diavolerie sonore

Probabilmente siete al corrente che i suoni che udiamo ogni giorno sono semplici perturbazioni dell’aria che ci circonda, provocate da un qualsiasi oggetto che vibra o meglio, oscilla. Forse saprete anche che queste vibrazioni in realtà sono ondulatorie e caratterizzate pertanto da alcune proprietà come la frequenza, la lunghezza d’onda, periodo, ampiezza, velocità, direzione e da una certa intensità. Quello che forse non sapete invece, è che esistono alcuni suoni particolari che non si propagano in modo convenzionale, ma possiedono curiose peculiarità.

Le onde stazionarie sono particolari onde che rimangono in una posizione costante nello spazio e possono generarsi quando il mezzo in cui si muovono va nella direzione opposta, oppure quando due onde che viaggiano in direzioni opposte interferiscono creando questo fenomeno. Un esempio rilevante è rappresentato dagli effetti di risonanza (diapason) o dalle corde di chitarra.

Per vedere un’onda stazionaria, oltre alle splendide animazioni di Wikipedia, è possibile guardare l’esecuzione sperimentale del tubo di Rubens, un tubo perforato alimentato a propano con un piccolo speaker all’estremità opposta. Quando viene acceso e un onda sonora viene generata dall’altoparlante, l’onda stazionaria creerà alcuni punti fissi (nodi) e altri in cui la pressione oscilla lungo tutto il tubo. L’effetto è davvero … affascinante.

Direttamente da 2001 Odissea nello spazio, “Così parlò Zaratustra”, ma anche da Ghostbusters e Guerre Stellari, riprodotte accuratamente da un paio di intonate … bobine di Tesla un vero e proprio generatore di fulmini del tutto simili a quelli di origine atmosferica, anche se di entità ridotta. Mentre si generano scariche, l’energia elettrica dal secondario e toroide viene trasferita all’aria circostante come carica elettrica, calore, luce, e suono.  Semplicemente spettacolare!

Se siete fan di Leonard, Sheldon e C. avrete già visto come un fluido non newtoniano può trasformarsi in un bizzarro solido grazie all’azione delle vibrazioni di un altoparlante combinate con lo strano fenomeno della tissotropia, altrimenti vi consiglio di correre a guardare dall’inizio The Big Bang Theory! (Esilarante)³

Non poteva mancare un esperimento chimico con annessa indignazione. Certamente avrete sentito l’effetto che ha sulla voce l’elio (che a differenza di come la pensa qualcuno, non è il cosiddetto ” gas esilarante”). Quando viene inalato rende la voce acuta e nasale. Grazie alla scarsa densità di questo nobile gas, le corde vocali vibrano più velocemente, emettendo suoni più acuti.

Bene qualcuno ha avuto la splendida idea di provare se gas con elevate densità potessero rendere la voce molto profonda, quasi baritonale. Ecco l’effetto:

Il gas utilizzato in questo caso si chiama esafluoruro di zolfo, che oltre a riuscire a far galleggiare una barchetta di alluminio su un suo “cuscinetto gassoso”, secondo l‘IPCC è il più potente gas serra mai valutato, con un potenziale per il surriscaldamento globale di 22.800 volte rispetto alla CO2.

Inutile dire che le applicazioni industriali delle proprietà del SF6 sono molteplici e quasi insostituibili, e numerosi sono i tentativi per bandirlo dal commercio. Purtroppo il percorso è ancora lungo e pieno di ostacoli.

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