Il suono viaggia più velocemente nell’acqua che nell’aria, principalmente perché l’acqua è più densa e ha un modulo di massa più elevato rispetto all’aria. Il modulo di massa è una misura della resistenza di una sostanza alla compressione sotto pressione. Nell’acqua le molecole sono più vicine tra loro e possono trasmettere le vibrazioni in modo più efficiente, portando ad una maggiore velocità di propagazione del suono. Nell’aria, le molecole sono più sparse, con conseguente densità inferiore e modulo di massa inferiore, che rallenta la trasmissione delle onde sonore.
Non possiamo sentire sott’acqua principalmente perché le nostre orecchie sono adattate per rilevare le onde sonore trasmesse attraverso l’aria, non attraverso l’acqua. Le onde sonore viaggiano in modo diverso nell’acqua a causa della sua maggiore densità e della diversa impedenza acustica rispetto all’aria. Sott’acqua, le onde sonore viaggiano in modo più efficiente e su distanze maggiori, ma non raggiungono facilmente le nostre orecchie a causa del disadattamento di impedenza e della struttura del nostro sistema uditivo, che è progettato per il suono trasmesso dall’aria.
Il suono viaggia più velocemente nei liquidi che nei gas perché i liquidi, come l’acqua, hanno densità e moduli di massa più elevati rispetto ai gas come l’aria. Queste proprietà consentono alle onde sonore di propagarsi più rapidamente attraverso i liquidi, poiché le molecole sono più vicine tra loro e possono trasmettere l’energia vibrazionale in modo più efficace rispetto ai gas dove le molecole sono più disperse.
Il suono viaggia più velocemente nell’acqua che nel mercurio principalmente a causa delle differenze di densità e modulo di massa tra i due liquidi. L’acqua è più densa e ha un modulo di massa più elevato rispetto al mercurio, consentendo alle onde sonore di propagarsi più velocemente attraverso l’acqua. Il mercurio, essendo meno denso e avendo un modulo di massa inferiore, trasmette le onde sonore a una velocità inferiore rispetto all’acqua.
Le onde sonore a bassa frequenza viaggiano più lontano nell’acqua perché subiscono una minore attenuazione (perdita di energia) sulla distanza rispetto alle onde ad alta frequenza. Questo fenomeno si verifica perché le molecole d’acqua assorbono e diffondono le frequenze più alte più facilmente rispetto alle frequenze più basse. Di conseguenza, i suoni a bassa frequenza possono percorrere distanze maggiori nell’acqua prima che la loro energia si dissipi in modo significativo, rendendoli rilevabili su distanze maggiori sott’acqua.
