2. Summer Camp 2021 - Le onde sonore

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https://www.youtube.com/watch?v=SxJbLU3idxc

摘要

TLDRIl video presenta un'esplorazione approfondita delle onde sonore e delle loro proprietà, partendo dalla definizione di acustica e suono, fino alla dimostrazione pratica con esperimenti incentrati sulla propagazione del suono. Si spiegano concetti come la necessità di un mezzo materiale per la propagazione delle onde sonore e vengono eseguiti esperimenti per visualizzare il comportamento del suono. Si utilizza una campana di plexiglas sottovuoto per dimostrare che senza aria (mezzo materiale) il suono non si propaga. Ulteriori esperimenti implicano l'uso di un altoparlante e un tubo di Rubens per visualizzare le onde sonore come schemi di vibrazioni. Inoltre, il video introduce esperimenti subacquei per rilevare neutrini e suoni marini attraverso telescopi e idrofoni. Viene mostrato come gli idrofoni captino suoni di capodogli e altre sorgenti marine, permettendo la mappatura di movimenti sottomarini e l'indagine dei suoni legati a fenomeni naturali come i vulcani. Il video è parte di una serie più ampia volta a esplorare onde elettromagnetiche e il collegamento tra luce, radiofrequenze, e onde gravitazionali.

心得

  • 🎵 L'acustica è lo studio delle vibrazioni nei mezzi materiali.
  • 🔊 Il suono richiede un mezzo materiale per propagarsi e non si trasmette nel vuoto.
  • 🔍 Esperimenti con una campana sottovuoto dimostrano l'importanza dell'aria per sentire il suono.
  • 🎶 L'uso di un altoparlante e materiali comuni permette di visualizzare le onde sonore.
  • 🌊 Lo studio subacqueo rileva neutrini e suoni marini utilizzando telescopi e idrofoni.
  • 🐋 I suoni di capodogli e balene possono essere analizzati per studiare il comportamento marino.
  • 🔥 Esperimenti con candele dimostrano la forza delle onde sonore.
  • 📡 Gli idrofoni rilevano suoni sott'acqua e possono mappare movimenti marini.
  • 🚢 Il suono sott'acqua si trasmette efficacemente anche a grandi distanze.
  • 🔭 Studi subacquei utilizzano sofisticati strumenti per cercare particelle cosmiche.

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    Barbaro ci accoglie a un nuovo episodio di Summer Wave, concentrandosi sulle onde sonore dopo la precedente introduzione alle onde fisiche da parte di Susanna e Danilo. Con Katia e Fiorella, esplorerà le proprietà delle onde sonore e mostrerà esperimenti che si possono replicare a casa. Giorgio Riccobene dei Laboratori Nazionali del Sud parlerà dell'esperimento sui neutrini che consente di 'ascoltare' balene e vulcani sotto il mare. Si introduce il concetto di acustica e suono, fondamentali per capire come le vibrazioni si trasformano in suoni percepibili.

  • 00:05:00 - 00:10:00

    Viene spiegato un esperimento che coinvolge una campana di plexiglas con un campanello all'interno per dimostrare come le onde sonore necessitino di un mezzo materiale per propagarsi. Aspirando l'aria dalla campana con una pompa da vuoto, il suono del campanello diminuisce fino a scomparire, mentre la luce LED rimane visibile, dimostrando che, a differenza del suono, la luce non necessita di un mezzo materiale per propagarsi. Infine, viene chiesto ai bambini di riflettere sui cambiamenti osservati nei palloncini all'interno della campana.

  • 00:10:00 - 00:15:00

    L'esperimento viene ripetuto introducendo nuovamente l'aria nella campana, ripristinando la propagazione del suono e confermando che il suono emerge solo con un mezzo materiale. Fiorella e Katia, attraverso un dialogo semplice, spiegano come il suono richieda una sorgente, un mezzo e un ricevitore, mentre propongono un esperimento visivo per vedere le onde sonore usando una pellicola e del riso su una ciotola. Un altoparlante genera l'onda che fa saltare il riso, dimostrando l'interazione dell'onda sonora con i materiali.

  • 00:15:00 - 00:20:00

    Si esplora ulteriormente la visualizzazione delle onde sonore utilizzando un diapason e una ciotola d'acqua, dove l'immersione del diapason genera onde visibili sulla superficie dell'acqua. Questo esperimento dimostra visivamente come le onde sonore possano creare variazioni fisiche. Inoltre, vengono introdotti concetti più avanzati sulle onde sonore, utilizzando una cassa e un imbuto per focalizzare le onde sonore su una palla da ping pong e su una candela accesa, mostrando l'energia e l'effetto diretto del suono su oggetti fisici.

  • 00:20:00 - 00:25:00

    Nel laboratorio di Catania, si utilizzano strumenti come il 'tubo di Rubens' che permette di visualizzare le onde sonore. Sabbia o polvere di sughero all'interno di un cilindro di vetro mostra la configurazione delle onde sonore come nodi e ventri, cambiando con la frequenza del suono. Questo dimostra come suoni diversi producano effetti fisicamente osservabili, permettendo uno studio visivo e concreto del comportamento delle onde sonore in un ambiente controllato.

  • 00:25:00 - 00:34:43

    Giorgio presenta il laboratorio di Catania e l'esperimento KM3NeT, un telescopio subacqueo che rileva neutrini tramite strutture posizionate sul fondale marino. Utilizzando sensori di luce e idrofoni, si registrano non solo le interazioni luminose dei neutrini, ma anche i suoni marini, inclusi suoni di balene, vulcani e inquinanti. Questo esperimento interdisciplinare estende la comprensione del mare e dello spazio, esplorando il comportamento di particelle cosmiche e l'ecologia acustica marina, mostrando una stretta interconnessione tra diversi fenomeni naturali.

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常见问题

  • Cos'è l'acustica secondo il video?

    L'acustica è la branca della fisica che studia il suono, la sua propagazione e ricezione, inclusi infrasuoni e ultrasuoni.

  • Qual è il ruolo dell'aria nella propagazione del suono nel video?

    L'aria agisce come il mezzo materiale necessario per la propagazione delle onde sonore.

  • Come può il suono propagarsi nel video?

    Il suono si propaga solo attraverso un mezzo materiale come un gas, un solido o un liquido e non può propagarsi nel vuoto.

  • Cosa dimostra l'esperimento con la campana sotto vuoto?

    Dimostra che togliendo l'aria, il suono non può propagarsi perché manca il mezzo materiale necessario.

  • Quali strumenti vengono usati per visualizzare le onde sonore?

    Vengono usati un altoparlante, una ciotola con pellicola e riso, nonché un tubo di Rubens per visualizzare l'interazione delle onde sonore.

  • Cosa scopriamo sui neutrini nel video?

    I neutrini sono particelle minuscole che interagiscono debolmente con la materia, rilevati sott'acqua tramite telescopi e idrofoni.

  • Come vengono rilevati i capodogli nel video?

    I capodogli vengono rilevati tramite idrofoni che captano i suoni di ecolocalizzazione emessi dagli animali.

  • Qual è la funzione degli idrofoni secondo il video?

    Gli idrofoni sono microfoni subacquei adattati per rilevare suoni sott'acqua, utilizzati per captare suoni di origine naturale e antropica.

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    [Musica]
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    buongiorno a tutti e benvenuti al
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    secondo appuntamento con summer wave
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    racconti di suoni luci e particelle
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    io sono barbaro e mi trovo nella sezione
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    infn di ferrara e nella prima puntata
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    susanna e danilo ci hanno spiegato che
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    cos'è un onda in fisica ci hanno parlato
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    delle proprietà dell'onda e delle
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    diverse tipologie
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    oggi ci concentreremo invece sulle onde
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    sonore e insieme alle colleghe di
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    catania katia e fiorella andremo a
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    vedere quelle che sono le proprietà
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    delle onde sonore e faremo diversi
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    esperimenti molto divertenti che potrete
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    realizzare anche a casa da soli nella
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    seconda parte della puntata giorgio
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    riccobene dei laboratori nazionali del
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    sud di esperta al porto di catania per
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    parlarvi di un interessante esperimento
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    di fisica che riguardo degli oggetti
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    piccolissimi che non possiamo nemmeno
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    vedere con i nostri occhi
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    si tratta dei più piccoli mattoncini
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    della materia che conosciamo e si
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    chiamano neutrini e vedremo come questo
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    stesso esperimento ci permetta di
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    ascoltare le balene e vulcani da sotto
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    il mare dunque per studiare le onde
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    sonore è importante partire da due
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    definizioni quella di acustica e quella
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    di suono l'acustica è la branca della
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    fisica che si occupa per l'appunto dello
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    studio del suono della sua del suo
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    proprietà della sua propagazione e della
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    sua ricezione e studia anche gli
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    infrasuoni e gli ultrasuoni che non sono
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    però percepibili dall un dito umano ma
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    che in realtà fisicamente si comportano
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    esattamente come suono che siamo in
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    grado di percepire possiamo dire in
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    generale che l'acustica è lo studio
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    delle vibrazioni meccaniche nei mezzi
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    materiali che cos'è invece suono il
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    suono è la sensazione data da questa
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    vibrazione di un corpo in oscillazione e
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    il suono necessita di un mezzo materiale
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    elastico per potersi spostare per
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    potersi propagare e arrivare sino al
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    nostro orecchio che attraverso un
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    meccanismo molto complesso crea quella
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    che viene chiamata a sensazione
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    iniziamo quindi con un primo esperimento
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    che ci permetterà di studiare le
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    caratteristiche del suono
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    l'onda sonora è un'onda longitudinale
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    che viene generata da un oggetto in
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    vibrazione questo oggetto costituisce la
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    sorgente sonora quali sono ad esempio le
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    sorgenti sonore più comune possono
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    essere corde delle chitarre e le corde
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    vocali
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    oppure un hulk un altoparlante come
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    tutte le onde elastiche l'onda sonora ha
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    bisogno di energia per mettere in
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    vibrazione un oggetto la sorgente sonora
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    e ha bisogno di un mezzo materiale che
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    può essere un gas un solido un liquido
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    per poter spostare questo onda sonora e
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    farla arrivare al nostro orecchio
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    quindi il suono non può propagarsi non
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    può spostarsi nel vuoto ma ha bisogno di
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    un mezzo materiale e faremo quindi
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    adesso un esempio proprio un esperimento
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    di come il suono può propagarsi e
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    utilizzeremo questa campana è un
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    cilindro di plexigas di plastica al cui
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    interno abbiamo inserito un campanello
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    vedremo che è stato inserito anche un
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    led una luce che è collegata allo stesso
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    interruttore elettrico che ci permetterà
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    di mettere in funzione il campanello sul
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    fondo poi di questa campana sono stati
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    inseriti due palloncini precedentemente
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    gonfiati con volgari e poi hanno dati ma
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    questo lo lasceremo come sorpresa finale
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    in cosa consiste questo esperimento
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    allora al momento la campana vedete
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    posso entrare con la mano è aperta
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    quindi all'interno della campana c'è
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    aria la stessa aria che c'è nella stanza
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    che la circonda ora andremo a chiudere
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    la campana con un apposito coperchio
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    e proveremo a putin mettendo in funzione
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    il campanello elettrico a sentire il
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    rumore che viene generato dalla
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    vibrazione del martelletto che sbatte
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    sopra il campanello per cui andiamo a
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    chiudere la nostra campagna e mettiamo
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    in funzione l'interruttore elettrico
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    sentite che il campanello il martelletto
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    sta sbattendo sulla superficie di
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    metallo e genera in suono allo stesso
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    interruttore collegato anche il led che
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    al momento appunto è illuminato fallisce
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    in questa situazione abbiamo aria
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    all'interno della campana ora
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    utilizzeremo una pompa da vuoto che è
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    collegata alla nostra campana e che ci
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    permetterà di aspirare l'aria contenuta
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    all'interno della campana
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    tra poco rimetteremo in funzione
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    l'interruttore elettrico e proveremo a
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    sentire il suono del campanello perfetto
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    e se la luce si accende se siamo in
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    grado di vedere la luce
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    osservate anche in tanto poi si sta
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    succedendo ai palloncini che sono
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    collocati sul fondo della campana
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    proviamo intanto ad accendere
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    l'interruttore vediamo se il suono è
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    così nitido come lo era all'inizio
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    ora lasceremo che la pompa da vuoto
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    aspiri tutta l'aria all'interno della
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    della campana e tra qualche minuto
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    andremo a riprovare l'interruttore e
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    vedremo se il led salvo sarà ancora
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    appunto visibile e se il suono del
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    campanello sarà ancora percepibile
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    dunque abbiamo lasciato che la pompa da
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    vuoto aspirasse larga dalla nostra
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    campana per qualche minuto adesso
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    proviamo a mettere di nuovo in funzione
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    l'interruttore e vediamo che cosa
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    succede al campanello e alla luce led
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    vedete che la luce led riusciamo a
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    vederla nitidamente come all'inizio
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    dell'esperimento mentre il suono
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    provocato dalla vibrazione del
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    martelletto sulla superficie di metallo
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    che comunque sta continuando a sbattere
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    sulla superficie di di metallo questo
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    suono non riusciamo più a sentirlo che
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    cosa è successo
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    aspirando larga dalla campana
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    abbiamo fatto il vuoto all'interno della
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    campana stessa infatti vedete che se
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    proviamo ad alzare il coperchio non
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    riusciamo spostarlo perché è andato
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    sotto vuoto
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    ok è stato aspirato anch'esso in questo
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    modo togliendo l'aria abbiamo tolto il
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    mezzo mettere materiale necessario al
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    suono per spostarsi per propagarsi e
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    quindi non riesce più ad arrivare al
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    nostro orecchio anche se stiamo mettendo
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    in vibrazione la nostra sorgente sonora
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    il campanello
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    al contrario la luce
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    abbiamo visto che era ancora percepibile
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    ancora visibile questo significa che la
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    luce al contrario del suono non ha
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    bisogno di un mezzo materiale per
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    spostarsi per propagarsi ma viaggia
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    anche
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    che cosa è successo invece ai palloncini
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    che sono sul sul fondo del della campana
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    rispetto all'inizio dell'esperimento
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    questi palloncini sono più grandi si
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    sono espansi diciamo e questo lo
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    lasciamo alla vostra curiosità per cui
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    scriveteci quello che che pensate a
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    quello che credete che sia successo al
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    nostro indirizzo email
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    infn trattino kit chiocciola liszt punto
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    infn punto it
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    proviamo ora a ripetere l'esperimento al
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    contrario quindi abbiamo il vuoto
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    all'interno della nostra campagna
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    adesso staccheremo il tubo dalla pompa
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    da vuoto air immettere molari
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    all'interno della campagna metteremo in
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    funzione anche il campanello e la luce
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    vedremo cosa succede osservate
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    che la luce è sempre ben visibile e
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    stiamo vicino pochettino sentite che il
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    suono del campanello e nitido anch'esso
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    i palloncini invece sembra una che si
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    siano sbloccati in realtà non abbiamo
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    tolto un nodo per cui pensate a cosa può
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    essere successo ai palloncini
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    mentre per quanto riguarda il campanello
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    rimettendo l'aria e quindi il mezzo
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    materiale all'interno della della
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    campana
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    adesso l'onda sonora provocata dalla
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    vibrazione del martelletto sulla
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    superficie di metallo può raggiungere
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    perfettamente il nostro orecchio
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    ciao bambini e benvenuti al servizio
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    tecnologie avanzate della sezione infn
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    di catania fiorella mi sembra che
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    barbara sia stata davvero chiara io ho
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    capito che per sentire un suono ci
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    vogliono tre cose una sorgente per
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    generare l'onda sonora un materiale per
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    permettere all'onda di muoversi di
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    propagarsi e un orecchio perché
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    l'effetto che l'onda produca produce sul
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    timpano noi lo possiamo sentire giusto
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    katia nell'esperimento di barbara la
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    sorgente era il campanello il materiale
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    era l'aria quindi se proviamo a togliere
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    l'aria non dovremmo più sentire alcun
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    suono
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    infatti quando lei toglieva all'aria era
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    come io pensavo se togliessimo l'acqua
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    dal mare come fanno le onde sonore a
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    propagarsi senza aria come farebbero le
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    onde del mare a propagarsi senza liquido
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    questa immagine è molto bella allora ci
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    si può inventare qualcosa per vedere le
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    onde sonore e magari usando dei
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    materiali semplici che anche i bambini
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    possono trovare a casa in modo da
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    ripetere i piccoli esperimenti che vi
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    mostreremo un'idea per il primo
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    esperimento userò una ciotola di vetro
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    per l'insalata un rotolo di pellicola è
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    un po di riso con la pellicola ho chiuso
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    la ciotola spendendola molto bene vi
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    faccio vedere poi prendiamo il riso e
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    glielo sparpagliano un po sopra ecco qui
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    questo sarà il nostro rivelatore
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    adesso però serve un qualcosa per
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    generare l'onda di un ora e allora
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    quello che vi proponiamo è l'uso di un
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    altoparlante
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    quindi se l'onda che viene emessa è
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    molto forte quello che succederà i che
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    il riso
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    comincia a saltellare sul sulla
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    pellicola quindi quello che vedremo è
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    l'effetto dell'onda sul riso quindi non
  • 00:13:51
    metterà in vibrazione la pellicola che a
  • 00:13:54
    sua volta farà saltare i chicchi di riso
  • 00:13:57
    proviamo
  • 00:14:18
    [Musica]
  • 00:14:22
    potremmo fare un esperimento per vedere
  • 00:14:24
    direttamente le onde sonore perché
  • 00:14:27
    nell'area noi non riusciamo a vederle
  • 00:14:29
    ma se provassimo con l'acqua certo katia
  • 00:14:32
    guarda cosa ho trovato un bellissimo
  • 00:14:35
    diapason è qualcosa che serve per
  • 00:14:38
    accordare gli strumenti musicali
  • 00:14:41
    se lo per quotiamo si sente un suono
  • 00:14:45
    molto netto
  • 00:14:47
    allora ascolta prendiamo la ciotola
  • 00:14:50
    mettiamo dell'acqua immergiamo il
  • 00:14:53
    diapason e vediamo quello che succede
  • 00:15:11
    nelle esperienze precedenti le colleghe
  • 00:15:15
    di catania mi hanno fatto vedere il
  • 00:15:18
    suono adesso faremo un altro esperimento
  • 00:15:23
    molto interessante che potete replicare
  • 00:15:26
    in autonomia a casa e che invece ci farà
  • 00:15:30
    vedere quella che abbiamo voluto
  • 00:15:32
    chiamare la forza del suono quanto
  • 00:15:35
    l'onda sonora sia potente abbiamo detto
  • 00:15:39
    fin dall'inizio che l'onda sonora è
  • 00:15:42
    un'onda elastica longitudinale e
  • 00:15:46
    attraverso questo esperimento
  • 00:15:48
    vedremo come l'onda sonora viene
  • 00:15:51
    generata e proprio perché è un'onda
  • 00:15:55
    longitudinale allora che cosa ci occorre
  • 00:15:57
    per fare questo esperimento innanzitutto
  • 00:16:00
    una cassa altoparlante che poi andremo a
  • 00:16:04
    collegare a un pc in modo da poter
  • 00:16:10
    produrre attraverso questa cassa dei
  • 00:16:14
    suoni perché no anche della della musica
  • 00:16:17
    poi ci corre un imbuto che andremo a
  • 00:16:20
    collocare grazie ad un elastico in
  • 00:16:23
    corrispondenza della membrana che
  • 00:16:26
    costituisce l'altroparlante e
  • 00:16:31
    svilupperemo lo sperimento e due
  • 00:16:33
    modalità differenti la prima utilizzando
  • 00:16:36
    una pallina da ping pong appesa ad un
  • 00:16:40
    filo da pesca
  • 00:16:42
    invece nel secondo caso utilizzeremo una
  • 00:16:45
    candela che poi andremo ad accendere
  • 00:17:38
    [Musica]
  • 00:17:40
    quanto la membrana si muove verso
  • 00:17:43
    l'esterno comprime lo strato d'aria
  • 00:17:46
    davanti ad essa provocando un leggero
  • 00:17:49
    aumento della pressione dell'aria in
  • 00:17:52
    questa regione
  • 00:17:53
    l'area contenuta in questa zona si
  • 00:17:56
    allontana dall altoparlante muovendosi
  • 00:17:59
    così come la molla che ci avevano
  • 00:18:01
    mostrato susanna e danilo nella prima
  • 00:18:04
    puntata dopo aver prodotto la
  • 00:18:07
    compressione la membrana
  • 00:18:09
    dell'altoparlante torna indietro
  • 00:18:13
    muovendosi verso l'interno e producendo
  • 00:18:16
    una regione d'aria in cui la pressione è
  • 00:18:20
    leggermente minore di quella normale
  • 00:18:23
    abbiamo visto attraverso questo semplice
  • 00:18:26
    esperimento lo spostamento delle onde
  • 00:18:29
    sonore ora replicheremo l'esperimento
  • 00:18:34
    utilizzando un imbuto per incanalare le
  • 00:18:37
    onde sonore prodotte dalla membrana
  • 00:18:39
    dell'altoparlante e vedremo che cosa
  • 00:18:42
    accadrà alla fiamma della candela
  • 00:19:12
    abbiamo trasmesso all'altoparlante
  • 00:19:14
    un'onda con frequenza costante abbiamo
  • 00:19:18
    visto che le onde sonore hanno generato
  • 00:19:20
    uno spostamento dell'area presente
  • 00:19:23
    davanti alla membrana dell'altoparlante
  • 00:19:26
    quest'area è stata incanalata
  • 00:19:27
    dall'imbuto verso il foro di uscita e ha
  • 00:19:31
    fatto sì che la fiamma della candela si
  • 00:19:34
    spostasse in questo video vi mostreremo
  • 00:19:38
    un apparecchio che noi abbiamo qui il
  • 00:19:40
    laboratorio che si chiama tubo di culto
  • 00:19:43
    e che ci permette di vedere il suono
  • 00:19:47
    questo apparecchio venne inventato 150
  • 00:19:51
    anni fa da un fisico che si chiamava a
  • 00:19:53
    un istituto la parte principale di
  • 00:19:56
    questo strumento è costituita da un
  • 00:19:59
    cilindro di vetro della lunghezza di
  • 00:20:01
    circa un metro e qualche centimetro di
  • 00:20:04
    diametro al suo interno c'è l'aria per
  • 00:20:07
    propagare l'onda sonora generata da un
  • 00:20:09
    altoparlante all'interno del tubo vedete
  • 00:20:13
    come della sabbia una polvere leggera di
  • 00:20:16
    sughero in modo che come i chicchi di
  • 00:20:18
    riso vedremo formarsi le onde le onde
  • 00:20:21
    che produrremo le potremo variare
  • 00:20:25
    variando il suono da suoni più bassi a
  • 00:20:28
    suoni più acuti con questo strumento
  • 00:20:32
    accendiamo adesso l'altoparlante
  • 00:20:36
    aumentiamo il volume
  • 00:20:38
    proviamo a vedere quello che succede
  • 00:20:40
    quando passa l'onda sonora in questo
  • 00:20:44
    caso se guardate la polvere è ferma se
  • 00:20:49
    però si cambia il tipo di suono
  • 00:20:53
    ecco quello che può succedere
  • 00:20:58
    il suono diventa sempre più forte e
  • 00:21:02
    vedete in tv in questo caso che ci sono
  • 00:21:05
    zone con la polvere ferma che si
  • 00:21:07
    chiamano nodi e zone con la polvere
  • 00:21:10
    invece che vibra che che si chiamano
  • 00:21:13
    ventre che cosa significa tutto e tutto
  • 00:21:18
    questo significa che abbiamo creato
  • 00:21:21
    delle condizioni per cui dentro al
  • 00:21:23
    nostro tubo di punto possono starci solo
  • 00:21:27
    un certo numero di onde e quelle stanno
  • 00:21:29
    veramente bene
  • 00:21:31
    abbiamo quindi realizzato le condizioni
  • 00:21:35
    per l'under st stazionario e dal
  • 00:21:38
    dipartimento di fisica di catania è
  • 00:21:41
    tutto vi salutiamo fiorella katia
  • 00:21:45
    antonio francesco domenico e piero ciao
  • 00:21:49
    grazie a tutti alla prossima
  • 00:21:57
    ciao a tutti oggi ci troviamo
  • 00:21:59
    tania precisamente al porto di catania
  • 00:22:01
    dove c'è un laboratorio un laboratorio
  • 00:22:05
    di che chiamiamo di terra dei laboratori
  • 00:22:08
    nazionali del sud di terra perché c'è un
  • 00:22:11
    cavo sottomarino che mette in
  • 00:22:13
    connessione il regno di poseidone con il
  • 00:22:18
    regno di efesto che l'etna in questo
  • 00:22:21
    laboratorio facciamo due esperimenti di
  • 00:22:23
    cui parleremo abbondantemente tra poco è
  • 00:22:26
    tanto hanno a che fare col suono e con
  • 00:22:28
    la luce e con vulcano e compose idone
  • 00:22:32
    con nettuno perché si svolgono a mare ma
  • 00:22:36
    cercano di raccogliere i suoni del mare
  • 00:22:38
    e i suoni dell'etna e delle piccolissime
  • 00:22:43
    particelle i neutrini che ci arrivano al
  • 00:22:45
    cosmo profondo e che proprio in mare
  • 00:22:47
    vengono identificate seguitemi
  • 00:22:54
    siamo adesso dentro il laboratorio di
  • 00:22:58
    catania e vi racconto del primo
  • 00:23:00
    esperimento che viene costruito qua
  • 00:23:02
    dentro
  • 00:23:03
    si chiama km trenet ed è un telescopio
  • 00:23:06
    per osservare le particelle minuscole
  • 00:23:08
    che arrivano dal cosmo si chiamano
  • 00:23:10
    neutrini e vengono prodotto insorgenti
  • 00:23:13
    potentissime esplosioni grandissime che
  • 00:23:16
    avvengono nell'universo e che emettono
  • 00:23:19
    questi neutrini che arrivano fino alla
  • 00:23:21
    terra dove se interagiscono in mare
  • 00:23:24
    possono essere identificati grazie a una
  • 00:23:27
    scia luminosa che viene prodotta dalla
  • 00:23:30
    loro interazione con l'acqua
  • 00:23:32
    allora costruiamo per rivelare queste
  • 00:23:35
    particelle un vero e proprio telescopio
  • 00:23:38
    in cui vedete le strutture di questo
  • 00:23:40
    telescopio che andranno sott'acqua 3.500
  • 00:23:43
    metri è come una telecamera attiva per
  • 00:23:47
    vent'anni che prende un fotogramma ogni
  • 00:23:50
    miliardesimo di secondo
  • 00:23:51
    grazie a occhi elettronici come questi
  • 00:23:55
    ce ne saranno circa 400.000 installati
  • 00:23:58
    sott'acqua film era continuamente il
  • 00:24:01
    fondale marino alla ricerca di queste
  • 00:24:03
    scie luminose che identificano il
  • 00:24:06
    passaggio di il mio treno che arriva
  • 00:24:07
    dalla fuga dal cosmo profondo
  • 00:24:10
    questo è km trenet che come vi dicevo
  • 00:24:13
    viene costruito qui ai laboratori di
  • 00:24:15
    catania ma ci sono altre parti d'italia
  • 00:24:18
    e d'europa dove viene realizzato e poi
  • 00:24:21
    verrà messo a 3.500 metri di profondità
  • 00:24:24
    al largo della punta più estrema della
  • 00:24:27
    sicilia portopalo di capo passero
  • 00:24:29
    connesso con un cavo lungo 100 km alla
  • 00:24:33
    costa dove raccoglieremo tutte le
  • 00:24:35
    informazioni di questa gigantesca
  • 00:24:38
    telecamera sempre attiva alla ricerca
  • 00:24:41
    dei neutrini cosmici
  • 00:24:44
    ma c'è un'altra cosa che questo
  • 00:24:45
    telescopio a bordo non soltanto questi
  • 00:24:48
    sensori di luce che sono veri e propri
  • 00:24:51
    px e di una telecamera a bordo anche
  • 00:24:56
    questi oggetti
  • 00:24:58
    questi sono degli idrofoni sono dei
  • 00:25:01
    microfoni sottomarini realizzati per
  • 00:25:03
    resistere alla pressione di 358
  • 00:25:07
    dove verranno installati e che ascoltano
  • 00:25:10
    i suoni del mare però per raccontarvi
  • 00:25:14
    questa storia dobbiamo salire al piano
  • 00:25:17
    di sopra
  • 00:25:17
    ci troviamo al primo piano elaborato del
  • 00:25:20
    porto di catania e alle mie spalle ci
  • 00:25:22
    sono i computer che in questo momento
  • 00:25:25
    stanno analizzando in tempo reale i
  • 00:25:27
    suoni che riceviamo dal mare dovete
  • 00:25:31
    sapere infatti che questo laboratorio
  • 00:25:33
    ben prima che venisse costruito il
  • 00:25:36
    telescopio il chilometro cubo al largo
  • 00:25:38
    di portopalo è stato utilizzato per fare
  • 00:25:41
    dei test del grande telescopio
  • 00:25:43
    sottomarino e assieme alle strutture
  • 00:25:46
    prototipali di questo telescopio abbiamo
  • 00:25:48
    deciso di installare una vera e propria
  • 00:25:50
    stazione di registrazione sottomarino un
  • 00:25:53
    rivelatore di suoni noi chiamiamo ma è
  • 00:25:57
    veramente uno squalo uno studio di
  • 00:26:01
    registrazione appunto sottomarino che si
  • 00:26:03
    chiama s.mo liberatore multidisciplinare
  • 00:26:06
    sottomarino in questi osservatori
  • 00:26:09
    abbiamo messo quattro idrofoni che come
  • 00:26:14
    mi facevo vedere non sono altro che un
  • 00:26:17
    microfono però adattato all'acqua la
  • 00:26:21
    testa di questo rivelatore di questo
  • 00:26:25
    oggetto è una ceramica piezoelettrica
  • 00:26:28
    una ceramica come quella che si trova
  • 00:26:30
    nei vostri accendini che esse compresse
  • 00:26:33
    quindi se investita da un suono produce
  • 00:26:36
    un piccolo segnale elettrico
  • 00:26:37
    dentro c'è una scheda elettronica che
  • 00:26:40
    amplifica questo segnale è grazie a dei
  • 00:26:43
    circuiti elettronici lo converte in bit
  • 00:26:46
    che poi possono essere letti da un
  • 00:26:49
    computer e analizzati
  • 00:26:51
    abbiamo costruito questo studio di
  • 00:26:53
    registrazione perché nel futuro speriamo
  • 00:26:57
    di poter sentire anche il rumore dei
  • 00:27:00
    neutrini quando interagiscono
  • 00:27:02
    dell'acqua e quindi non solo vederli
  • 00:27:03
    proprio sentirli
  • 00:27:05
    ma nel frattempo abbiamo registrato
  • 00:27:07
    tantissimi i suoni che riveli che
  • 00:27:09
    arrivano sott'acqua suoni delle balene
  • 00:27:13
    suoni dei capodogli i suoni dell'etna
  • 00:27:15
    che ci sta continuamente investendo da
  • 00:27:20
    da dicembre dello scorso anno ma anche
  • 00:27:24
    tante sorgenti di inquinamento cannoni
  • 00:27:30
    ad aria compressa grandi navi e sono un
  • 00:27:33
    pericolo per il mare in questo momento
  • 00:27:36
    gli idrofoni registrano tutti i suoni
  • 00:27:39
    che ci sono sott'acqua è una volta che
  • 00:27:42
    li hanno scattati li mandano grazie al
  • 00:27:48
    cavo in fibra ottica che abbiamo appunto
  • 00:27:51
    che connette sottil in fondo marino fino
  • 00:27:53
    a qua mi mandano dentro questo
  • 00:27:54
    laboratorio come se fosse uno streaming
  • 00:27:57
    di youtube continuo 24 ore su 24 e da
  • 00:28:03
    ben 9 anni registriamo questi suoni e
  • 00:28:05
    poi li analizziamo visto che i suoni
  • 00:28:10
    ormai sono stati convertiti in b
  • 00:28:12
    possiamo leggere sul computer e li
  • 00:28:14
    possiamo anche visualizzare sul computer
  • 00:28:16
    quello che sentite adesso è il suono
  • 00:28:22
    prodotto da un capodoglio sentite questo
  • 00:28:26
    è come il suono viene visto nel tempo in
  • 00:28:29
    ampiezza di più ha più e rumoroso più
  • 00:28:34
    questo segnale diciamo è ampio e in
  • 00:28:38
    questo secondo grafico invece vediamo il
  • 00:28:41
    diagramma delle frequenze e più il
  • 00:28:44
    segnale intenso più e colorato più il
  • 00:28:46
    segnale e acuto più va in questa zona e
  • 00:28:50
    quelli che sentite sono i clic di
  • 00:28:52
    ecolocalizzazione
  • 00:28:55
    capodoglio infatti come il delfino è un
  • 00:28:58
    po come il pipistrello per orientarsi e
  • 00:29:01
    per catturare le sue prede manda un
  • 00:29:03
    segnale acustico in direzione della
  • 00:29:06
    preda e riceve indietro un'eco a quel
  • 00:29:09
    punto la riconosce la caccia fino al
  • 00:29:13
    momento in cui si nutre quindi un po
  • 00:29:19
    appunto come i pipistrelli però mentre i
  • 00:29:21
    pipistrelli in aria usano gli ultrasuoni
  • 00:29:23
    in acqua sono molto efficienti e anche i
  • 00:29:28
    suoni che il capodoglio riesce a mettere
  • 00:29:31
    molto bene ma oltre al capodoglio
  • 00:29:35
    abbiamo sentito una sua cugina la balena
  • 00:29:41
    [Musica]
  • 00:29:46
    ed ecco qui i segnali della balena
  • 00:29:49
    [Musica]
  • 00:29:56
    vedete questi sono molto più difficili
  • 00:29:58
    da sentire ma qui sotto vedete queste
  • 00:30:02
    tracce che identificano l'emissione di
  • 00:30:05
    una balena a circa 18 20 hearts e
  • 00:30:09
    sottofondo il rumore delle navi in
  • 00:30:13
    questo caso i segnali sono infrasuoni c
  • 00:30:18
    e per poterli ascoltare dobbiamo
  • 00:30:19
    accelerare un po il nostro audio ma
  • 00:30:25
    sott'acqua purtroppo si sentono tanti
  • 00:30:28
    rumori anche non biologici
  • 00:30:31
    uno di questi sono queste esplosioni
  • 00:30:37
    prodotte da cannoni ad aria compressa
  • 00:30:42
    che vengono usati per cercare il
  • 00:30:44
    petrolio in ambiente sottomarino e
  • 00:30:48
    questi rumori che sentite così alti
  • 00:30:50
    erano stati emessi da un cannone che
  • 00:30:52
    spara va dalla grecia quindi ben molto
  • 00:30:58
    ben lontano centinaia di chilometri da
  • 00:30:59
    qui è sott'acqua si sente molto bene
  • 00:31:02
    proprio perché il suono si trasmette
  • 00:31:03
    molto bene sott'acqua
  • 00:31:06
    un altro esempio di suoni è quello
  • 00:31:10
    dell'etna
  • 00:31:11
    [Musica]
  • 00:31:21
    e questo è il suono prodotto da
  • 00:31:25
    un'esplosione dell'etna anche in questo
  • 00:31:27
    caso abbiamo dovuto velocizzare un po ma
  • 00:31:29
    lo sentite in sottofondo il boato che si
  • 00:31:32
    sente prodotto proprio qui dalla nostra
  • 00:31:35
    montagna
  • 00:31:37
    un'altra cosa che vi voglio raccontare
  • 00:31:40
    il fatto che il nostro apparato
  • 00:31:45
    sottomarino nella nostra stazione non
  • 00:31:47
    sono studi di registrazione sottomarino
  • 00:31:49
    a non uno ma 4 idrofoni perché 4 perché
  • 00:31:55
    un po come le nostre orecchie per
  • 00:31:59
    localizzare una sorgente se avessimo un
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    solo orecchio provate a farlo a chiudere
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    un orecchio voi perdete un po il senso
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    dell'orientamento perché non capita è
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    più da dove arrivano i suoni le nostre
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    orecchie hanno una forma particolare che
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    ci permette di ricostruire grazie al
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    fatto che i suoni arrivano non
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    contemporaneamente su tutte le 22 le
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    orecchie di da dove il suono è orientato
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    e quando arrivano contemporaneamente
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    sappiamo che una sorgente diciamo di
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    fronte a noi
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    utilizzando quattro idrofoni noi
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    possiamo ricostruire nello spazio di
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    direzione della sorgente quindi possiamo
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    ricostruire proprio i profili di
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    navigazione per esempio dei capodogli o
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    delle navi quindi diciamo utilizziamo la
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    la ricostruzione spaziale utilizzando
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    più sorgenti e questo appunto ci ha
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    permesso anche di ricostruire dove i
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    migranti capodogli per esempio vediamo
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    molte che arrivano in in autunno e vanno
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    da sud a nord verso sud e in primavera
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    li abbiamo visti arrivare da da sud
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    verso nord passando verso lo stretto
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    probabilmente diretti al santuario dei
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    cetacei nel tirreno
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    quindi questo diciamo chi vi fa vedere
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    quanto è potente il suono riusciamo a
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    sentire tantissime cose sotto l'acqua
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    dalle sorgenti biologiche al i terremoti
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    al all'inquinamento questo è un progetto
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    infatti che stiamo seguendo con tanti
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    altri colleghi c'è una grande
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    infrastruttura di ricerca ma è visto con
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    la quale collaboriamo e che proprio qui
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    a catania viene e è veramente ci aiuterà
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    tantissimo nei prossimi anni a capire
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    meglio il mare quindi abbiamo visto come
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    i neutrini e le loro scie luminose
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    possono essere identificati col grande
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    telescopio km trenet
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    abbiamo visto come i suoni possano
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    essere identificati vende gli idrofoni
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    che saranno bordo di km trenet onde
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    elettromagnetiche e suoni riconnessi con
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    lo spazio profondo e come vedrete nelle
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    prossime puntate poi alla fine tutto si
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    lega onde elettromagnetiche i raggi
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    gamma e quindi i raggi gamma luce onde
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    radio e anche le onde gravitazionali che
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    di cui sentirete parlare tanti
  • 00:34:29
    esperimenti per avere tanti punti di
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    vista sul cosmo ma anche per capire
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    meglio
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    la nostra terra
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