Perché le onde sonore viaggiano più velocemente nell'acqua che nell'aria?

Sostanzialmente sì, ha a che fare con la densità ma non è semplice come "più denso = più veloce". Quello che succede è che il suono viaggia trasmettendo vibrazioni da una molecola all'altra, e nell'acqua le molecole sono molto più vicine tra loro che nell'aria. Quando le molecole sono strette insieme, riescono a trasferirsi l'energia molto più facilmente e velocemente. Nell'aria sono molto separate, quindi l'onda si propaga più lentamente perché deve "saltare" distanze maggiori tra le molecole.

Oltre alla densità, l'elasticità del materiale è cruciale. L'acqua è meno comprimibile dell'aria (cioè è più "rigida" in un certo senso), e questo significa che quando una molecola si muove, trasmette quel movimento molto efficientemente alle sue vicine. È come la differenza tra spingere qualcuno in piedi in una folla compatta versus in una fila con molto spazio tra le persone. Nella folla, il movimento si propaga più velocemente perché sono tutti a contatto.

L'ho imparato davvero quando stavo campeggiando anni fa e mi sono tuffata in un fiume con i miei colleghi per rinfrescarci. Ci siamo resi conto che potevamo sentirci perfettamente sott'acqua (con la testa sommersa) ma il suono si sentiva strano e distorto. Questo perché il suono viaggia a circa 1.480 metri al secondo in acqua dolce contro solo 340 metri al secondo in aria a temperatura normale. La velocità è quasi 4 volte maggiore. Se il tuo professore non l'ha spiegato così, probabilmente si è concentrato sulla parte delle molecole e della densità, che è corretta ma incompleta senza parlare dell'elasticità del materiale.