Kto nie lubi słuchać dobrej muzyki? Są piosenki na każdy gust.
Ogólnie rzecz biorąc, dźwięk muzyczny to taki, który przyjemnie prezentuje się naszym uszom, którego fala dźwiękowa prezentuje pewną regularność. Instrumenty muzyczne to urządzenia, które wytwarzają tego typu dźwięk.
Instrumenty muzyczne dzielą się na trzy grupy: instrumenty smyczkowe, instrumenty dęte blaszane i instrumenty perkusyjne. Zobaczymy teraz, jak fizyka wyjaśnia działanie tych instrumentów.
Instrumenty strunowe
Jeśli chwilę się nad tym zastanowimy, możemy wymienić dużą liczbę instrumentów smyczkowych: gitara, skrzypce, fortepian, harfa, gitara, kontrabas itp. W tych instrumentach dźwięk wytwarzany jest przez struny, które po uruchomieniu powodują kompresję i rozrzedzenie powietrza, zwane falami dźwiękowymi.
Nazywane również wibracyjnymi strunami, struny instrumentów muzycznych, gdy wibrują, wytwarzają fale poprzeczne, które nałożone na fale odbite na końcach powodują powstanie fali stojącej.
Najprostszy rodzaj wibracji struny charakteryzuje jej częstotliwość podstawową, odpowiadającą wibracji pomiędzy końcami mocowania struny (węzłami) a punktem środkowym. Drugi tryb wibracji odpowiada węzłom końcowym i węzłowi w punkcie środkowym. Trzeci tryb odpowiada jeszcze jednemu węzłowi między skrajnymi węzłami, a zatem każdy nowy tryb drgań odpowiada jeszcze jednemu węzłowi pośredniemu.
Odległość między dwoma kolejnymi węzłami odpowiada połowie długości fali. a częstotliwość drgań dana jest wzorem, gdzie v jest prędkością fali na strunie.
wibrujące struny
instrumenty dęte
Instrumenty dęte zbudowane są z lamp dźwiękowych. Bardzo łatwo zapamiętać te instrumenty: saksofon, puzon, trąbka, flet itp.
Jeśli na przykład dmuchniesz w szklaną butelkę, zobaczysz, że wydaje dźwięk. Dzieje się tak, ponieważ słup powietrza wewnątrz butelki wibruje, emitując falę dźwiękową. Wytwarzanie tej fali na jednym końcu jest spowodowane urządzeniem zwanym zadęciem. Końcówka przeciwległa do ustnika może być otwarta lub zamknięta, dzięki czemu powstają dwa rodzaje rur dźwiękowych, otwarte i zamknięte.
W otwartych rurkach podłużna fala stojąca, która się tworzy, ma brzuch na obu końcach. Najprostszy tryb drgań odpowiada węzłowi w środkowym punkcie rury. Z każdym nowym trybem wibracji pojawia się kolejny węzeł pośredni.
Odległość między dwoma kolejnymi brzuchami jest równa połowie długości fali. a częstotliwość wyrażona jest wzorem: .
Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)
otwarte lampy dźwiękowe
W zamkniętych tubach dźwiękowych podłużna fala stojąca ma brzuszek na końcu ustnika i węzeł na końcu zamkniętym. Dla każdego istniejącego trybu wibracji utrzymuj węzeł na zamkniętym końcu i zwiększ węzeł pośredni.
Odległość między brzuchem a kolejnym węzłem odpowiada jednej czwartej długości fali .
zamknięte tuby dźwiękowe
Instrumenty perkusyjne zachowują się zupełnie inaczej niż inne. Emitowane przez nie dźwięki mogą mieć swoje źródło w drganiach membran, prętów i powierzchni metalicznych, co utrudnia ustalenie dla nich wzorca zachowania.
Kléber Cavalcante
Ukończył fizykę
Brazylijska drużyna szkolna
fale - Fizyka - Brazylia Szkoła
Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:
CAVALCANTE, Kleber G. „Fizyka i instrumenty muzyczne”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-fisica-os-intrumentos-musicais.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.