Цікава фізика

Механічні коливання і хвилі. Звук. 

Келихи, що співають.

Пояснення фізики співаючого келиха досить складно і не може бути у всій повноті представлено в рамках шкільного курсу, але можна познайомитися з фізичним явищем, зробити власний експеримент і дослідити параметри звукової хвилі за допомогою смартфону.

Відомо, що ще в ІХ столітті грали на келихах частково заповнених водою вдаряючи по них паличками. На початку XVIII століття появилася скляна арфа — набір скляних келихів з водою, на яких грали потираючи їх ободи зволоженими пальцями.  

Якщо провести рукою по краю бокалу, стінки бокалу починають вібрувати.

 Рис.1 Вид зверху. Схематичне зображення коливань стінок бокалу.

Якщо помістити легкі кульки, що торкаються стінок стакана із зовнішньої сторони, то можна побачити, що деякі кульки відхиляються, деякі залишаються на місці. Коливання келиха утворюють стоячу хвилю: в одних положеннях кульки, що стикаються з чашею, не відхиляються зовсім (на вузлових лініях, розташованих у взаємно перпендикулярних площинах - для основного тону), в інших - відскакують на значні відстані.

 

Однак простіше дослідити хвилі на поверхні води. Виникнення вузлових ліній можна спостерігати, якщо мокрим пальцем водити по краю келиха. Вода в ньому до деякої міри передає малюнок красивих хвиль: в місці, де зупинився палець, утворюються вузлові лінії. Для кращої видимості воду слід підфарбувати чорнилом, і таке фото можна демонструвати на уроці одночасно. (Учні отримають величезне задоволення, поставивши досвід самостійно!) 

Якщо в склянку додати воду, то звук змінюється, оскільки резонансна частота змінюється з масою скла. Коли є множини склянок з різною кількістю води, це стає музичним інструментом, який називається скляна арфа. Хоча скляна арфа видає великий звук, амплітуда вібрації скла невелика і важко спостерігати вібрацію безпосередньо.

Запишіть власне відео або аудіо, що демонструє гру на скляних бокалах, що заповнені водою.

 Дослідите як змінюється частота звукових коливань в залежності від рівня води у келиху.

Як дізнатися частоту звукових коливань?

Запишіть аудіо, завантажте це аудіо у онлайн-редактор: https://jarjad.ru/frequency

 

Фізика навколо нас.

Бережіть себе і родину!

Дякую за увагу!
Бажаю Вам нових ідей!
Навчаємося, бо ми цього варті!
Підписуйтесь на блог!
Підписуйтесь на канал YouTube.
Підписуйтесь на сторінку у fb. https://www.facebook.com/educationXXII/
Запрошуємо навчатися на фізичному факультеті! 

 

Приєднуйтесь на сервер "Фізичний факультет ХНУ" на Discord: 

https://discord.com/invite/ZUxcC22