Fizika un mūzikas instrumenti

Kuram gan nepatīk klausīties labu mūziku? Ir dziesmas visām gaumēm.
Mūzikas skaņa kopumā ir tā, kas patīkami izpaužas mūsu ausīm, kuru skaņas vilnis rada zināmu likumsakarību. Mūzikas instrumenti ir ierīces, kas rada šāda veida skaņu.
Mūzikas instrumentus klasificē trīs grupās: stīgu instrumentus, pūtēju un sitaminstrumentus. Kā fizika izskaidro šo instrumentu darbību, mēs redzēsim tagad.
Stīgu instrumenti
Ja atvēlam brīdi tam, lai to pārdomātu, mēs varam uzskaitīt lielu skaitu stīgu instrumentu: ģitāru, vijoli, klavieres, arfu, ģitāru, kontrabasu utt. Šajos instrumentos skaņa tiek ražota no stīgām, kuras, iedarbojoties, izraisa saspiešanu un retumu gaisā, ko sauc par skaņas viļņiem.
Sauktas arī par vibrējošām stīgām, mūzikas instrumentu stīgas, vibrējot, rada šķērsvirziena viļņus, kas, uzklāti uz galos atspoguļotajiem, rada stāvošu vilni.
Vienkāršākais stīgu vibrācijas režīms raksturo tā pamata frekvenci, kas atbilst vibrācijai starp auklas stiprinājuma galiem (mezgliem) un viduspunktu. Otrais vibrācijas režīms atbilst beigu mezgliem un mezglam centra punktā. Trešais režīms atbilst vēl vienam mezglam starp galējiem mezgliem, un tādējādi katrs jaunais vibrācijas režīms atbilst citam starpposma mezglam.


Attālums starp diviem secīgiem mezgliem atbilst pusei viļņa garuma.  un svārstību frekvenci izsaka,  kur v ir viļņa ātrums uz virknes.


dinamiskas stīgas

pūšamie instrumenti
Pūtēju instrumentus veido skaņas caurules. Ir ļoti viegli atcerēties šos instrumentus: saksofonu, trombonu, trompeti, flautu utt.
Piemēram, iepūšot stikla pudelē, jūs redzēsiet, ka tā izdod skaņu. Tas notiek tāpēc, ka gaisa kolonna pudeles iekšpusē vibrē, izstarojot skaņas vilni. Šī viļņa radīšana vienā galā ir saistīta ar ierīci, ko sauc par embouchure. Gals pretī iemutim var būt atvērts vai aizvērts, radot divu veidu atvērtas un aizvērtas skaņas caurules.
Atvērtās caurulēs gareniskajam stāvošajam vilnim, kas veidojas, abos galos ir vēders. Vienkāršākais vibrācijas režīms atbilst mezglam caurules centra punktā. Ar katru jauno vibrācijas režīmu parādās vēl viens starpposma mezgls.
Attālums starp diviem secīgiem vēderiem ir vienāds ar pusi no viļņa garuma. un biežumu izsaka: .


atvērtas skaņas caurules

Slēgtās skaņas caurulēs gareniskajam stāvošajam vilnim iemutiņa galā ir vēders un noslēgtā galā ir mezgls. Katram esošajam vibrācijas režīmam saglabājiet mezglu slēgtā galā un palieliniet starpposma mezglu.
Attālums starp vēderu un secīgo mezglu atbilst ceturtdaļai no viļņa garuma .


slēgtas skaņas caurules

Sitaminstrumenti izturas ļoti atšķirīgi no citiem. Viņu izstarotās skaņas var rasties no membrānu, stieņu un metāla virsmu vibrācijām, kas apgrūtina viņu uzvedības modeļa izveidošanu.

Autors Kléber Cavalcante
Absolvējis fiziku
Brazīlijas skolu komanda

viļņi - Fizika - Brazīlijas skola

Avots: Brazīlijas skola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm

"Tas ir tāpat kā braukt ar riteni, mēs nekad neaizmirstam!"

"Tas ir tāpat kā braukt ar riteni, mēs nekad neaizmirstam!"

Tas ir tāpat kā braukt ar riteni, mēs nekad neaizmirstam! Vai esat kādreiz dzirdējuši šo izteicie...

read more

Par ko bija Minhenes konference?

Par ko bija Minhenes konference?Minhenes konference bija tikšanās starp Apvienotās Karalistes, Fr...

read more

Oduvaldo Vian [n] a Filho, Vianinha

Brazīlijas dramaturgs, dzimis Riodežaneiro, RJ, viens no Nacionālās studentu savienības - UNE Tau...

read more