Ποιος δεν αρέσει να ακούει καλή μουσική; Υπάρχουν τραγούδια για όλα τα γούστα.
Ο μουσικός ήχος, γενικά, είναι αυτός που παρουσιάζεται με ευχάριστο τρόπο στα αυτιά μας, του οποίου το ηχητικό κύμα παρουσιάζει κάποια κανονικότητα. Τα μουσικά όργανα είναι συσκευές που παράγουν αυτόν τον τύπο ήχου.
Τα μουσικά όργανα ταξινομούνται σε τρεις ομάδες, όργανα χορδών, όργανα ορείχαλκου και όργανα κρουστών. Ο τρόπος με τον οποίο η φυσική εξηγεί τη λειτουργία αυτών των οργάνων είναι αυτό που θα δούμε τώρα.
Έγχορδα όργανα
Εάν αφιερώσουμε λίγο χρόνο για να το σκεφτούμε, μπορούμε να παραθέσουμε έναν μεγάλο αριθμό οργάνων χορδών: κιθάρα, βιολί, πιάνο, άρπα, κιθάρα, μπάσο κ.λπ. Σε αυτά τα όργανα, ο ήχος παράγεται από χορδές, οι οποίες όταν ενεργοποιούνται προκαλούν συμπίεση και σπάνιες κρούσεις στον αέρα, που ονομάζονται ηχητικά κύματα.
Ονομάζονται επίσης δονούμενες χορδές, οι χορδές των μουσικών οργάνων, όταν δονούνται, παράγουν εγκάρσια κύματα που, τοποθετημένα πάνω σε αυτά που αντανακλώνται στα άκρα, δημιουργούν ένα όρθιο κύμα.
Ο απλούστερος τρόπος δόνησης συμβολοσειράς χαρακτηρίζει τη θεμελιώδη συχνότητά του, που αντιστοιχεί στη δόνηση μεταξύ των άκρων στερέωσης της συμβολοσειράς (κόμβοι) και ενός μέσου σημείου. Η δεύτερη λειτουργία δόνησης αντιστοιχεί σε τελικούς κόμβους και έναν κόμβο στο κεντρικό σημείο. Ο τρίτος τρόπος αντιστοιχεί σε έναν ακόμη κόμβο μεταξύ των ακραίων κόμβων, και έτσι, κάθε νέος τρόπος δόνησης αντιστοιχεί σε έναν ακόμη ενδιάμεσο κόμβο.
Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κόμβων αντιστοιχεί στο μισό μήκος κύματος. και η συχνότητα ταλάντωσης δίνεται από, όπου v είναι η ταχύτητα του κύματος στη συμβολοσειρά.
ζωηρές χορδές
πνευστά όργανα
Τα όργανα ανέμου αποτελούνται από σωλήνες ήχου. Είναι πολύ εύκολο να θυμάστε αυτά τα όργανα: σαξόφωνο, τρομπόνι, τρομπέτα, φλάουτο κ.λπ.
Αν φυσήξετε σε ένα γυάλινο μπουκάλι, για παράδειγμα, θα δείτε ότι ακούγεται. Αυτό συμβαίνει επειδή η στήλη αέρα μέσα στη φιάλη δονείται, εκπέμποντας ένα ηχητικό κύμα. Η παραγωγή αυτού του κύματος στο ένα άκρο οφείλεται σε μια συσκευή που ονομάζεται embouchure. Το άκρο απέναντι από το επιστόμιο μπορεί να είναι ανοιχτό ή κλειστό δημιουργώντας δύο τύπους σωλήνων ήχου, ανοιχτούς και κλειστούς.
Σε ανοικτούς σωλήνες, το διαμήκες κύμα που σχηματίζει έχει κοιλιά και στα δύο άκρα. Ο απλούστερος τρόπος δόνησης αντιστοιχεί σε έναν κόμβο στο κεντρικό σημείο του σωλήνα. Με κάθε νέο τρόπο δόνησης, εμφανίζεται ένας άλλος ενδιάμεσος κόμβος.
Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών κοιλιών είναι ίση με το μισό μήκος κύματος. και η συχνότητα δίνεται από: .
ανοίξτε σωλήνες ήχου
Σε κλειστούς σωλήνες ήχου, το διαμήκες κύμα στέκεται έχει κοιλιά στο τέλος του επιστομίου και κόμπο στο κλειστό άκρο. Για κάθε υπάρχουσα λειτουργία δόνησης, διατηρήστε τον κόμβο στο κλειστό άκρο και αυξήστε έναν ενδιάμεσο κόμβο.
Η απόσταση μεταξύ της κοιλιάς και του διαδοχικού κόμβου αντιστοιχεί στο ένα τέταρτο του μήκους κύματος .
κλειστούς σωλήνες ήχου
Τα κρουστά όργανα συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά από άλλα. Οι ήχοι που εκπέμπουν μπορούν να προέρχονται από τους κραδασμούς των μεμβρανών, των ράβδων και των μεταλλικών επιφανειών, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη δημιουργία ενός τρόπου συμπεριφοράς για αυτούς.
Από τον Kléber Cavalcante
Αποφοίτησε στη Φυσική
Σχολική ομάδα της Βραζιλίας
κυματιστά - Η φυσικη - Σχολείο της Βραζιλίας
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm