ფიზიკა და მუსიკალური ინსტრუმენტები

ვის არ მოსწონს კარგი მუსიკის მოსმენა? აქ არის სიმღერები ყველა გემოვნებისთვის.
ზოგადად, მუსიკალური ხმა არის ის, რაც სასიამოვნოდ წარმოაჩენს ჩვენს ყურებს, რომელთა ბგერითი ტალღა გარკვეულ კანონზომიერებას წარმოადგენს. მუსიკალური ინსტრუმენტები არის მოწყობილობები, რომლებიც ამ ტიპის ბგერას წარმოქმნიან.
მუსიკალური ინსტრუმენტები კლასიფიცირდება სამ ჯგუფად, სიმებიანი ინსტრუმენტები, თითბერი და დასარტყამი ინსტრუმენტები. როგორ ხსნის ფიზიკა ამ ინსტრუმენტების მუშაობას, რასაც ახლა ვნახავთ.
სიმებიანი ინსტრუმენტები
თუ ცოტა ხნით დავფიქრდებით, შეგვიძლია ჩამოვთვალოთ სიმებიანი ინსტრუმენტების დიდი რაოდენობა: გიტარა, ვიოლინო, ფორტეპიანო, არფა, გიტარა, კონტრაბასი და ა.შ. ამ ინსტრუმენტებში ხმა წარმოიქმნება სიმებისგან, რომლებიც გააქტიურებისას იწვევს შეკუმშვას და იშვიათ მოტეხილობას ჰაერში, რომელსაც ბგერითი ტალღები ეწოდება.
ვიბრაციულ სიმებს უწოდებენ, მუსიკალური ინსტრუმენტების სიმებს, როდესაც ისინი ვიბრირებენ, წარმოქმნიან განივ ტალღებს, რომლებიც ბოლოებზე არეკლილ ზეზე დადებული, დგებიან ტალღით.
სიმების ვიბრაციის უმარტივესი რეჟიმი ახასიათებს მის ფუნდამენტურ სიხშირეს, რომელიც შეესაბამება სტრიქონის დამაგრების ბოლოებს (კვანძებს) და შუა წერტილს შორის ვიბრაციას. მეორე ვიბრაციის რეჟიმი შეესაბამება ბოლო კვანძებს და კვანძს ცენტრში. მესამე რეჟიმი უკიდურეს კვანძებს შორის კიდევ ერთ კვანძს შეესაბამება და ამრიგად, ვიბრაციის ყოველი ახალი რეჟიმი კიდევ ერთ შუალედურ კვანძს შეესაბამება.

მანძილი ორ ზედიზედ კვანძს შორის შეესაბამება ტალღის ნახევარს.  და რხევების სიხშირე მოცემულია,  სადაც v არის სტრიქონზე ტალღის სიჩქარე.

ძლიერი სიმები

ჩასაბერი საკრავები
სასულე ინსტრუმენტები შედგება ხმოვანი მილებისგან. ამ ინსტრუმენტების დამახსოვრება ძალიან მარტივია: საქსოფონი, ტრომბონი, საყვირი, ფლეიტა და ა.შ.
მაგალითად, თუ შუშის ბოთლში გაბერით, ნახავთ, როგორ გამოსცემს ხმას. ეს ხდება იმიტომ, რომ ბოთლის შიგნით ჰაერის სვეტი ვიბრირებს, გამოსცემს ხმოვან ტალღას. ამ ტალღის წარმოება ერთ ბოლოს გამოწვეულია მოწყობილობით, რომელსაც ემბუქურა ეწოდება. პირის ღრუს საპირისპირო შეიძლება იყოს ღია ან დახურული, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ორი ტიპის ხმის მილები, ღია და დახურული.
ღია მილებში, გრძივი დგომის ტალღას, რომელიც ქმნის, მუცელი აქვს ორივე ბოლოში. ვიბრაციის უმარტივესი რეჟიმი შეესაბამება მილის ცენტრალურ წერტილში მდებარე კვანძს. ვიბრაციის ყოველი ახალი რეჟიმით ჩნდება სხვა შუალედური კვანძი.
მანძილი ორ ზედიზედ მუცელს შორის ტოლია ტალღის სიგრძის ნახევარი. და სიხშირე მოცემულია შემდეგით: .

ნუ გაჩერდები ახლა... რეკლამის შემდეგ მეტია;)

ღია ხმის მილები

დახურულ ხმოვან მილებში, გრძივი დგომის ტალღას მუცელი აქვს პირის ღრუს ბოლოს და კვანძი დახურულ ბოლოს. თითოეული არსებული ვიბრაციის რეჟიმისთვის შეინახეთ კვანძი დახურულ ბოლოს და გაზარდეთ შუალედური კვანძი.
მანძილი მუცელს და ზედიზედ კვანძს შორის შეესაბამება ტალღის სიგრძის მეოთხედს .

დახურული ხმის მილები

დასარტყამი ინსტრუმენტები ძალიან განსხვავებულად იქცევიან სხვებისგან. მათ მიერ გამოყოფილ ბგერებს შეიძლება ჰქონდეს წარმოშობა მემბრანის, წნელების და მეტალის ზედაპირების ვიბრაციიდან, რაც ართულებს მათ ქცევის სქემის დამკვიდრებას.

კლებერ კავალკანტეს მიერ
დაამთავრა ფიზიკა
ბრაზილიის სკოლის გუნდი

ტალღები - ფიზიკა - ბრაზილიის სკოლა

გსურთ მიუთითოთ ეს ტექსტი სასკოლო ან აკადემიურ ნაშრომში? შეხედე:

კავალკანტე, კლაბერ გ. "ფიზიკა და მუსიკალური ინსტრუმენტები"; ბრაზილიის სკოლა. Ხელმისაწვდომია: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm. წვდომა 2021 წლის 27 ივნისს.