Questa sezione approfondisce la propagazione delle onde elastiche nei mezzi materiali, gassosi, liquidi e solidi, mettendone in evidenza la natura meccanica: esse trasportano energia e quantità di moto attraverso oscillazioni del mezzo, senza trascinarne la massa su lunghe distanze. Tali fenomeni sono alla base della produzione e della rilevazione dei suoni nei sistemi biologici, con un ruolo cruciale nella comunicazione intra- e interspecifica, nella localizzazione spaziale delle sorgenti e nella percezione sensoriale acustica.

Le onde elastiche costituiscono inoltre un pilastro della tecnologia biomedica. In ambito diagnostico, l’ecografia, l’elastografia e le tecniche Doppler sfruttano interazioni onda-tessuto per ottenere immagini, misurare flussi e stimare proprietà meccaniche dei tessuti; sul versante terapeutico, gli ultrasuoni focalizzati e la litotrissia impiegano l’energia acustica per interventi mirati e mini-invasivi. Parametri fondamentali, come l’impedenza acustica \(Z=\rho\,v\), governano riflessione e trasmissione alle interfacce tra tessuti, determinando contrasto e sicurezza delle procedure.

La trattazione si fonda sugli strumenti della Meccanica introdotti nei Capitoli 2 e 3: leggi di conservazione, modelli di mezzo continuo e relazioni costitutive. In prima approssimazione, la velocità di fase è \(v=\sqrt{K/\rho}\) per onde longitudinali in fluidi (con \(K\) modulo di compressibilità e \(\rho\) densità) e \(v=\sqrt{E/\rho}\) per onde longitudinali in solidi lineari isotropi sottili; in generale, nei solidi la velocità dipende dai parametri elastici (per esempio, \(K\) e \(\mu\)) e dall’anisotropia del materiale. Questi elementi consentono di collegare proprietà meccaniche microscopiche e risposta macroscopica del tessuto, chiarendo sia la fisiologia dell’udito e della fonazione, sia i principi fisici delle tecnologie mediche basate sugli ultrasuoni.