Valët e zërit dhe karakteristikat e tyre. Valët e zërit rreth nesh

Burimet e zërit. Dridhjet e zërit

Njeriu jeton në një botë tingujsh. Tingulli për njerëzit është një burim informacioni. Ai paralajmëron njerëzit për rrezikun. Tingulli në formën e muzikës, kënga e shpendëve na jep kënaqësi. Ne kënaqemi duke dëgjuar një person me një zë të këndshëm. Tingujt janë të rëndësishëm jo vetëm për njerëzit, por edhe për kafshët, për të cilat zbulimi i mirë i zërit i ndihmon ata të mbijetojnë.

Tingull - këto janë valë mekanike elastike që përhapen në gaze, lëngje dhe trupa të ngurtë.

Arsyeja e zërit - dridhje (lëkundje) e trupave, edhe pse këto dridhje janë shpesh të padukshme për sytë tanë.

Burimet e zërit - trupat fizikë, të cilat luhaten, d.m.th. dridhen ose dridhen në një frekuencë
nga 16 në 20,000 herë në sekondë. Trupi vibrues mund të jetë i fortë, për shembull, një varg
ose korja e tokës, i gaztë, për shembull, një rrjedhë ajri në instrumentet muzikore frymore
ose lëng, për shembull, valë mbi ujë.

Vëllimi

Zëri i zërit varet nga amplituda e dridhjeve në valën e zërit. Njësia e volumit të zërit është 1 Bel (për nder të Alexander Graham Bell, shpikësit të telefonit). Në praktikë, zhurma matet në decibel (dB). 1 dB = 0,1 B.

10 dB – pëshpëritje;

20–30 dB – standardet e zhurmës në ambientet e banimit;
50 dB– bisedë me volum të mesëm;
80 d B – zhurma e një motori kamioni që funksionon;
130 dB– pragu i dhimbjes

Tingulli më i lartë se 180 dB mund të shkaktojë edhe këputje të daulles së veshit.

Tinguj të lartë përfaqësohet nga valë me frekuencë të lartë - për shembull, kënga e shpendëve.

Tinguj të ulët Këto janë valë me frekuencë të ulët, siç është zhurma e një motori të madh kamioni.

Valët e zërit

Valët e zërit- Këto janë valë elastike që bëjnë që një person të ndjejë ndjesinë e zërit.

Një valë zanore mund të udhëtojë më së shumti distanca të ndryshme. Të shtënat me armë mund të dëgjohen në 10-15 km, rënkimi i kuajve dhe qenve që lehin - në 2-3 km, dhe pëshpëritjet vetëm në disa metra. Këto tinguj transmetohen përmes ajrit. Por jo vetëm ajri mund të jetë përcjellës i zërit.

Duke vendosur veshin te shinat, ju mund të dëgjoni zhurmën e një treni që po afrohet shumë më herët dhe në një distancë më të madhe. Kjo do të thotë që metali e përcjell tingullin më shpejt dhe më mirë se ajri. Uji gjithashtu përcjell mirë tingullin. Duke u zhytur në ujë, ju mund të dëgjoni qartë gurët që trokasin kundër njëri-tjetrit, zhurmën e guralecave gjatë shfletimit.

Vetia e ujit - përçon mirë tingullin - përdoret gjerësisht për zbulimin në det gjatë luftës, si dhe për matjen e thellësive të detit.

Kusht paraprak përhapja e valëve të zërit - prania e një mediumi material. Në një vakum, valët e zërit nuk përhapen, pasi aty nuk ka grimca që transmetojnë ndërveprimin nga burimi i dridhjes.

Prandaj, për shkak të mungesës së atmosferës, në Hënë mbretëron heshtja e plotë. Edhe rënia e një meteori në sipërfaqen e tij nuk është e dëgjueshme për vëzhguesin.

Në çdo medium, zëri udhëton me shpejtësi të ndryshme.

Shpejtësia e zërit në ajër- afërsisht 340 m/s.

Shpejtësia e zërit në ujë- 1500 m/s.

Shpejtësia e zërit në metale, çelik- 5000 m/s.

Në ajrin e ngrohtë, shpejtësia e zërit është më e madhe se në ajrin e ftohtë, gjë që çon në një ndryshim në drejtimin e përhapjes së zërit.

pirun

- Kjo në formë U-je pllakë metalike , skajet e të cilit mund të dridhen pasi goditen.

Publikuar pirun akordimi tingulli është shumë i dobët dhe mund të dëgjohet vetëm në një distancë të shkurtër.
Rezonator - Kuti druri, mbi të cilin mund të vendoset një pirun akordimi, shërben për të përforcuar tingullin.
Në këtë rast, emetimi i zërit ndodh jo vetëm nga piruni akordues, por edhe nga sipërfaqja e rezonatorit.
Sidoqoftë, kohëzgjatja e tingullit të një piruni akordues në një rezonator do të jetë më e shkurtër se pa të.

E X O

Një tingull i fortë, i reflektuar nga pengesat, kthehet në burimin e zërit pas disa çastesh dhe ne dëgjojmë jehonë.

Duke shumëzuar shpejtësinë e zërit me kohën e kaluar nga origjina e tij deri në kthimin e tij, ju mund të përcaktoni dyfishin e distancës nga burimi i zërit deri te pengesa.
Kjo metodë e përcaktimit të distancës nga objektet përdoret në ekolokimi.

Disa kafshë, si lakuriqët e natës,
të përdorin edhe fenomenin e reflektimit të zërit duke përdorur metodën e ekolokimit

Ekolokimi bazohet në vetinë e reflektimit të zërit.

Valë mekanike tingëlluese në dhe transferon energji.
Megjithatë, fuqia e të gjithë njerëzve që flasin në të njëjtën kohë globit vështirë se fuqia e një makine Moskvich!

Ultratinguj.

· Dridhjet me frekuenca mbi 20,000 Hz quhen ultratinguj. Ekografia me ultratinguj përdoret gjerësisht në shkencë dhe teknologji.

· Lëngu vlon kur kalon një valë ultrasonike (kavitacion). Në këtë rast, ndodh një çekiç uji. Ultratingujt mund të heqin copa nga sipërfaqja e metalit dhe të shtypin trupat e ngurtë. Ultratingulli mund të përdoret për përzierjen e lëngjeve të papërziershme. Kështu përgatiten emulsionet në vaj. Nën ndikimin e ultrazërit, ndodh saponifikimi i yndyrave. Bazuar në këtë parim pajisje larëse.

· Përdoret gjerësisht ultratinguj në hidroakustikë. Ultratingujt me frekuencë të lartë absorbohen shumë dobët nga uji dhe mund të përhapen në dhjetëra kilometra. Nëse takojnë fundin, ajsbergun ose ndonjë tjetër të ngurta, pasqyrohen dhe japin jehonë fuqi të lartë. Një tingëllues eko tejzanor është projektuar mbi këtë parim.

Në metal ultratinguj përhapet praktikisht pa përthithje. Duke përdorur metodën e vendndodhjes me ultratinguj, është e mundur të zbulohen defektet më të vogla brenda një pjese me trashësi të madhe.

· Efekti dërrmues i ultrazërit përdoret për prodhimin e saldimit me ultratinguj.

Valët tejzanor, të dërguara nga anija, reflektohen nga objekti i fundosur. Kompjuteri zbulon kohën kur shfaqet jehona dhe përcakton vendndodhjen e objektit.

· Ekografia me ultratinguj përdoret në mjekësi dhe biologji për ekolokacion, për identifikimin dhe trajtimin e tumoreve dhe disa defekteve në indet e trupit, në kirurgji dhe traumatologji për prerjen e indeve të buta dhe kockore gjatë operacioneve të ndryshme, për saldimin e kockave të thyera, për shkatërrimin e qelizave (ekografi me fuqi të lartë).

Infratingulli dhe ndikimi i tij tek njerëzit.

Dridhjet me frekuenca nën 16 Hz quhen infratinguj.

Në natyrë, infratingulli ndodh për shkak të lëvizjes së vorbullës së ajrit në atmosferë ose si rezultat i dridhjeve të ngadalta të trupave të ndryshëm. Infratingulli karakterizohet nga një përthithje e dobët. Prandaj, ajo përhapet në distanca të gjata. Trupi i njeriut reagon me dhimbje ndaj infra të kuqes dridhjet e zërit. Nën ndikimet e jashtme të shkaktuara nga dridhjet mekanike ose valët e zërit në frekuencat 4-8 Hz, një person ndjen lëvizje organet e brendshme, në një frekuencë prej 12 Hz – sulm sëmundje deti.

· Intensiteti më i lartë dridhjet infrasonike krijojnë makina dhe mekanizma që kanë sipërfaqe madhësive të mëdha, duke kryer dridhje mekanike me frekuencë të ulët (infratinguj me origjinë mekanike) ose rrjedhje turbulente gazesh dhe lëngjesh (infratinguj me origjinë aerodinamike ose hidrodinamike).

Pyetje.

1. Tregoni për eksperimentet e paraqitura në figurat 70-73. Çfarë përfundimi del prej tyre?

Në eksperimentin e parë (Fig. 70), një vizore metalike e mbërthyer në një ves lëshon një tingull kur vibron.
Në eksperimentin e dytë (Fig. 71), mund të vëzhgohen dridhjet e vargut, i cili gjithashtu prodhon zë.
Në eksperimentin e tretë (Fig. 72), vërehet zhurma e një piruni akordimi.
Në eksperimentin e katërt (Fig. 73), dridhjet e pirunit të akordimit "rregjistrohen" në një pjatë të tymosur. Të gjitha këto eksperimente demonstrojnë natyrën osciluese të shfaqjes së zërit. Tingulli shfaqet si rezultat i dridhjeve. Në eksperimentin e katërt kjo gjithashtu mund të vërehet qartë. Maja e gjilpërës lë një gjurmë në formën e një sinusoidi. Në këtë rast, tingulli nuk shfaqet nga askund, por gjenerohet nga burimet e zërit: një vizore, një varg, një pirun akordimi.

2. Si pronë e përbashkët a kanë të gjitha burimet e zërit?

Çdo burim tingulli domosdoshmërisht vibron.

3. Dridhjet mekanike të cilat frekuenca quhen vibrime zanore dhe pse?

Dridhjet e zërit janë dridhje mekanike me frekuenca nga 16 Hz deri në 20,000 Hz, sepse në këtë interval frekuencash ato perceptohen nga njerëzit.

4. Cilat dridhje quhen tejzanor? infrasonike?

Dridhjet me frekuenca mbi 20,000 Hz quhen tejzanor, dhe me frekuenca nën 16 Hz - infrasonike.

5. Na tregoni për matjen e thellësisë së detit duke përdorur echolocation.

Ushtrime.

1. Dëgjojmë zhurmën e përplasjes së krahëve të një mushkonjaje fluturuese. por asnjë zog fluturues. Pse?

Frekuenca e dridhjeve të krahëve të mushkonjave është 600 Hz (600 rrahje në sekondë), e një harabeli është 13 Hz dhe veshi i njeriut i percepton tingujt nga 16 Hz.

Ky mësim mbulon temën "Valët e zërit". Në këtë mësim do të vazhdojmë të studiojmë akustikën. Së pari, le të përsërisim përkufizimin e valëve të zërit, pastaj të shqyrtojmë diapazonin e tyre të frekuencës dhe të njihemi me konceptin e valëve ultrasonike dhe infrasonike. Ne gjithashtu do të diskutojmë vetitë e valëve të zërit në media të ndryshme dhe do të mësojmë se cilat janë karakteristikat e tyre. .

Valët e zërit - këto janë dridhje mekanike që, duke u përhapur dhe duke ndërvepruar me organin e dëgjimit, perceptohen nga një person (Fig. 1).

Oriz. 1. Vala zanore

Dega e fizikës që merret me këto valë quhet akustikë. Profesioni i njerëzve që në popull quhen "dëgjues" janë akustikë. Një valë zanore është një valë që përhapet në një mjedis elastik, është valë gjatësore, dhe kur përhapet në një mjedis elastik, ngjeshja dhe shkarkimi alternohen. Ai transmetohet me kalimin e kohës në një distancë (Fig. 2).

Oriz. 2. Përhapja e valëve zanore

Valët e zërit përfshijnë dridhjet që ndodhin me një frekuencë nga 20 në 20,000 Hz. Për këto frekuenca gjatësitë valore përkatëse janë 17 m (për 20 Hz) dhe 17 mm (për 20,000 Hz). Ky varg do të quhet zë i dëgjueshëm. Këto gjatësi vale jepen për ajrin, shpejtësia e zërit në të cilin është e barabartë me .

Ekzistojnë gjithashtu vargje me të cilat merren akustikë - infrasonike dhe ultrasonike. Infrasonike janë ato që kanë një frekuencë më të vogël se 20 Hz. Dhe ato ultrasonike janë ato që kanë një frekuencë më të madhe se 20,000 Hz (Fig. 3).

Oriz. 3. Gama e valëve të zërit

Çdo person i arsimuar duhet të njihet me diapazonin e frekuencës së valëve zanore dhe të dijë se nëse shkon për një ekografi, fotografia në ekranin e kompjuterit do të ndërtohet me një frekuencë prej më shumë se 20,000 Hz.

Ultratinguj - Kjo valët mekanike, i ngjashëm me zërin, por që ka një frekuencë nga 20 kHz në një miliard herc.

Quhen valë me një frekuencë prej më shumë se një miliard herc hipertingulli.

Ultratingulli përdoret për të zbuluar defektet në pjesët e derdhjes. Një rrjedhë sinjalesh të shkurtra tejzanor drejtohet në pjesën që ekzaminohet. Në ato vende ku nuk ka defekte, sinjalet kalojnë përmes pjesës pa u regjistruar nga marrësi.

Nëse ka një çarje, një zgavër ajri ose një johomogjenitet tjetër në pjesë, atëherë sinjali tejzanor reflektohet prej tij dhe, duke u kthyer, hyn në marrës. Kjo metodë quhet zbulimi i defekteve me ultratinguj.

Shembuj të tjerë të aplikimeve me ultratinguj janë makinat me ultratinguj, makinat me ultratinguj, terapia me ultratinguj.

Infratinguj - valë mekanike të ngjashme me valët e zërit, por që kanë një frekuencë më të vogël se 20 Hz. Ata nuk perceptohen nga veshi i njeriut.

Burimet natyrore të valëve infratinguj janë stuhitë, cunami, tërmetet, uraganet, shpërthimet vullkanike dhe stuhitë.

Infratingulli është gjithashtu një valë e rëndësishme që përdoret për të lëkundur sipërfaqen (për shembull, për të shkatërruar disa objekte të mëdha). Ne lëshojmë infratinguj në tokë - dhe toka shpërthen. Ku përdoret kjo? Për shembull, në minierat e diamanteve, ku ata marrin mineral që përmban përbërës diamanti dhe e shtypin atë në grimca të vogla për të gjetur këto përfshirje diamanti (Fig. 4).

Oriz. 4. Aplikimi i infratingullit

Shpejtësia e zërit varet nga kushtet mjedisore dhe temperatura (Fig. 5).

Oriz. 5. Shpejtësia e përhapjes së valëve të zërit në media të ndryshme

Ju lutemi vini re: në ajër shpejtësia e zërit në është e barabartë me , dhe në , shpejtësia rritet me . Nëse jeni studiues, atëherë kjo njohuri mund të jetë e dobishme për ju. Ju madje mund të gjeni një lloj sensori të temperaturës që do të regjistrojë ndryshimet e temperaturës duke ndryshuar shpejtësinë e zërit në medium. Tashmë e dimë se sa më i dendur të jetë mediumi, sa më serioz të jetë ndërveprimi ndërmjet grimcave të mediumit, aq më shpejt përhapet vala. Në paragrafin e fundit e diskutuam këtë duke përdorur shembullin e ajrit të thatë dhe ajrit të lagësht. Për ujin, shpejtësia e përhapjes së zërit është . Nëse krijoni një valë zanore (trokisni në një pirun akordimi), atëherë shpejtësia e përhapjes së saj në ujë do të jetë 4 herë më e madhe se në ajër. Nga uji, informacioni do të arrijë 4 herë më shpejt se me ajër. Dhe në çelik është edhe më i shpejtë: (Fig. 6).

Oriz. 6. Shpejtësia e përhapjes së valëve zanore

Ju e dini nga epikat që përdori Ilya Muromets (dhe të gjithë heronjtë dhe njerëzit e zakonshëm rusë dhe djemtë nga RVS e Gaidar), ata përdorën shumë në një mënyrë interesante zbulimi i një objekti që po afrohet, por është ende larg. Tingulli që lëshon kur lëviz nuk është ende i dëgjueshëm. Ilya Muromets, me veshin në tokë, mund ta dëgjojë atë. Pse? Sepse zëri transmetohet në tokë të fortë me një shpejtësi më të madhe, që do të thotë se do të arrijë në veshin e Ilya Muromets më shpejt dhe ai do të jetë në gjendje të përgatitet për të takuar armikun.

Valët më interesante të zërit janë tingujt dhe zhurmat muzikore. Cilat objekte mund të krijojnë valë zanore? Nëse marrim një burim vale dhe një medium elastik, nëse e bëjmë burimin e zërit të lëkundet në mënyrë harmonike, atëherë do të kemi një valë zanore të mrekullueshme, e cila do të quhet tingull muzikor. Këto burime të valëve të zërit mund të jenë, për shembull, telat e një kitare ose pianoje. Mund të jetë një valë zanore që krijohet në hendek tub ajri(organ ose tub). Nga mësimet e muzikës njihni notat: do, re, mi, fa, sol, la, si. Në akustikë quhen tone (Fig. 7).

Oriz. 7. Tonet muzikore

Të gjitha objektet që mund të prodhojnë tone do të kenë veçori. Si janë të ndryshëm? Ato ndryshojnë në gjatësi vale dhe frekuencë. Nëse këto valë zanore nuk krijohen nga trupa që tingëllojnë në mënyrë harmonike ose nuk janë të lidhura në një lloj pjese të zakonshme orkestrale, atëherë një sasi e tillë tingujsh do të quhet zhurmë.

Zhurma– lëkundje të rastësishme të ndryshme natyra fizike, karakterizuar nga kompleksiteti i strukturës së tyre kohore dhe spektrale. Koncepti i zhurmës është i brendshëm dhe fizik, ato janë shumë të ngjashme, dhe për këtë arsye ne e prezantojmë atë si një të veçantë objekt i rëndësishëm konsideratë.

Le të kalojmë në vlerësimet sasiore të valëve të zërit. Cilat janë karakteristikat e valëve zanore muzikore? Këto karakteristika zbatohen ekskluzivisht për dridhjet harmonike të zërit. Kështu që, vëllimi i zërit. Si përcaktohet vëllimi i zërit? Le të shqyrtojmë përhapjen e një valë zanore në kohë ose lëkundjet e burimit të valës zanore (Fig. 8).

Oriz. 8. Vëllimi i zërit

Në të njëjtën kohë, nëse nuk i shtojmë shumë tinguj sistemit (për shembull, goditim butonin e pianos në heshtje), atëherë do të ketë një tingull të qetë. Nëse e ngremë dorën me zë të lartë, e shkaktojmë këtë tingull duke goditur tastin, marrim një tingull të lartë. Nga çfarë varet kjo? U tingull i qetë amplituda e vibrimit është më e vogël se ajo e një tingulli të lartë.

Tjetra karakteristikë e rëndësishme tingull muzikor dhe çdo tjetër - lartësia. Nga çfarë varet lartësia e zërit? Lartësia varet nga frekuenca. Ne mund ta bëjmë burimin të lëkundet shpesh, ose mund ta bëjmë atë të lëkundet jo shumë shpejt (d.m.th., të kryejmë më pak lëkundje për njësi të kohës). Le të shqyrtojmë fshirjen kohore të një tingulli të lartë dhe të ulët me të njëjtën amplitudë (Fig. 9).

Oriz. 9. Katrani

Mund të nxirret një përfundim interesant. Nëse një person këndon me zë bas, atëherë burimi i tij i zërit (kordat vokale) vibron disa herë më ngadalë se ai i një personi që këndon soprano. Në rastin e dytë, kordat vokale dridhen më shpesh, dhe për këtë arsye më shpesh shkaktojnë xhepa të ngjeshjes dhe shkarkimit në përhapjen e valës.

Ka një tjetër karakteristikë interesante valët e zërit, të cilat fizikanët nuk i studiojnë. Kjo timbër. Ju e dini dhe e dalloni lehtësisht të njëjtën pjesë muzikore të realizuar në një balalaika ose violonçel. Si ndryshojnë këta tinguj apo kjo performancë? Në fillim të eksperimentit, u kërkuam njerëzve që prodhojnë tinguj që t'i bëjnë ato me amplitudë afërsisht të njëjtë, në mënyrë që vëllimi i zërit të jetë i njëjtë. Është si në rastin e një orkestre: nëse nuk ka nevojë të theksohet ndonjë instrument, të gjithë luajnë afërsisht njësoj, me të njëjtën forcë. Pra, timbri i balalaikës dhe violonçelit është i ndryshëm. Nëse do të nxirrnim tingullin e prodhuar nga një instrument nga një tjetër duke përdorur diagrame, ato do të ishin të njëjta. Por këto instrumente mund t'i dalloni lehtësisht nga tingulli i tyre.

Një shembull tjetër i rëndësisë së timbrit. Imagjinoni dy këngëtarë që diplomohen në të njëjtin universitet muzikor me të njëjtët mësues. Ata studiuan njësoj mirë, me A të drejta. Për disa arsye, njëri bëhet një interpretues i shquar, ndërsa tjetri është i pakënaqur me karrierën e tij gjatë gjithë jetës. Në fakt, kjo përcaktohet vetëm nga instrumenti i tyre, i cili shkakton dridhje vokale në mjedis, domethënë zërat e tyre ndryshojnë në timbër.

Bibliografi

Sokolovich Yu.A., Bogdanova G.S. Fizikë: një libër referimi me shembuj të zgjidhjes së problemeve. - Rindarja e botimit të dytë. - X.: Vesta: shtëpia botuese "Ranok", 2005. - 464 f.
Peryshkin A.V., Gutnik E.M., Fizikë. Klasa e 9-të: Libër mësuesi për arsimin e përgjithshëm. institucionet/A.V. Peryshkin, E.M. Gutnik. - Botimi i 14-të, stereotip. - M.: Bustard, 2009. - 300 f.

Portali i Internetit "eduspb.com" ()
Portali në internet "msk.edu.ua" ()
Portali në internet "class-fizika.narod.ru" ()

Detyre shtepie

Si udhëton zëri? Cili mund të jetë burimi i zërit?
A mund të udhëtojë tingulli nëpër hapësirë?
A perceptohet nga ai çdo valë që arrin në organin e dëgjimit të një personi?

Para se të kuptoni se cilat burime tingulli ekzistojnë, mendoni se çfarë është tingulli? Ne e dimë se drita është rrezatim. Duke reflektuar nga objektet, ky rrezatim arrin në sytë tanë dhe ne mund ta shohim atë. Shija dhe aroma janë grimca të vogla të trupave që perceptohen nga receptorët tanë përkatës. Çfarë lloj kafshe është ky tingull?

Tingujt transmetohen përmes ajrit

Me siguri e keni parë se si luhet kitara. Ndoshta ju mund ta bëni këtë vetë. Një tjetër gjë e rëndësishme është tingulli që telat bëjnë në një kitarë kur i shkulni ato. Kjo është e drejtë. Por nëse mund të vendosni një kitarë në një vakum dhe të këpusni telat, do të habiteni shumë që kitara nuk do të bënte asnjë tingull.

Eksperimente të tilla u kryen me një shumëllojshmëri të gjerë trupash dhe rezultati ishte gjithmonë i njëjtë: asnjë zë nuk mund të dëgjohej në hapësirën pa ajër. Përfundimi logjik vijon se zëri transmetohet përmes ajrit. Prandaj, zëri është diçka që u ndodh grimcave të ajrit dhe trupave që prodhojnë zë.

Burimet e tingullit - trupa lëkundës

Me tutje. Si rezultat i një shumëllojshmërie të gjerë eksperimentesh të shumta, u arrit të vërtetohej se tingulli lind për shkak të dridhjeve të trupave. Burimet e zërit janë trupat që dridhen. Këto dridhje transmetohen nga molekulat e ajrit dhe veshi ynë, duke i perceptuar këto dridhje, i interpreton ato në ndjesi tingulli që ne kuptojmë.

Nuk është e vështirë të kontrollosh. Merrni një gotë ose gotë kristali dhe vendoseni në tavolinë. Prekni lehtë me një lugë metalike. Do të dëgjoni një tingull të gjatë të hollë. Tani prekni gotën me dorën tuaj dhe trokitni përsëri. Tingulli do të ndryshojë dhe do të bëhet shumë më i shkurtër.

Tani lërini disa njerëz të mbështjellin duart rreth xhamit sa më plotësisht të jetë e mundur, së bashku me kërcellin, duke u përpjekur të mos lënë një zonë të vetme të lirë, përveç plotësisht vend i vogel për goditjen me lugë. Goditi përsëri gotën. Ju vështirë se do të dëgjoni ndonjë tingull, dhe ai që do të jetë do të jetë i dobët dhe shumë i shkurtër. Çfarë do të thotë kjo?

Në rastin e parë, pas goditjes, xhami u lëkund lirshëm, dridhjet e tij u transmetuan përmes ajrit dhe arritën në veshët tanë. Në rastin e dytë, shumica e dridhjeve u përthithën nga dora jonë, dhe tingulli u bë shumë më i shkurtër ndërsa dridhjet e trupit zvogëloheshin. Në rastin e tretë, pothuajse të gjitha dridhjet e trupit u zhytën menjëherë nga duart e të gjithë pjesëmarrësve dhe trupi mezi u dridh, dhe për këtë arsye nuk bëri pothuajse asnjë tingull.

E njëjta gjë vlen edhe për të gjitha eksperimentet e tjera që mund të mendoni dhe kryeni. Dridhjet e trupave, të transmetuara në molekulat e ajrit, do të perceptohen nga veshët tanë dhe do të interpretohen nga truri.

Dridhjet e zërit të frekuencave të ndryshme

Pra, tingulli është dridhje. Burimet e zërit transmetojnë dridhjet e zërit përmes ajrit tek ne. Pse atëherë nuk i dëgjojmë të gjitha dridhjet e të gjitha objekteve? Sepse vibrimet vijnë në frekuenca të ndryshme.

Tingulli i perceptuar nga veshi i njeriut është dridhje zanore me një frekuencë prej afërsisht 16 Hz deri në 20 kHz. Fëmijët dëgjojnë tinguj të frekuencave më të larta se të rriturit, dhe diapazoni i perceptimit të krijesave të ndryshme të gjalla përgjithësisht ndryshojnë shumë.

Veshët janë një instrument shumë i hollë dhe delikat, që na është dhënë nga natyra, ndaj duhet të kujdesemi për të, pasi zëvendësimet dhe analogët janë në Trupi i njeriut nuk ekziston.

Bota është e mbushur me një shumëllojshmëri tingujsh: tik-takimi i orëve dhe zhurma e motorëve, shushurima e gjetheve dhe ulërima e erës, këndimi i zogjve dhe zërat e njerëzve. Njerëzit filluan të hamendësojnë se si lindin tingujt dhe çfarë janë ata shumë kohë më parë. Më shumë filozof i lashtë grek dhe shkencëtari enciklopedist Aristoteli, bazuar në vëzhgimet, shpjegoi saktë natyrën e tingullit, duke besuar se një trup tingëllues krijon kompresim të alternuar dhe rrallim të ajrit. Vitin e kaluar autori punoi në problemin e natyrës së tingullit dhe përfundoi punë kërkimore: "Në botën e tingujve", në të cilën frekuencat e zërit të një shkalle muzikore u llogaritën duke përdorur një gotë ujë.

Tingulli karakterizohet nga sasitë: frekuenca, gjatësia e valës dhe shpejtësia. Karakterizohet gjithashtu nga amplituda dhe vëllimi. Prandaj, ne jetojmë në një botë të larmishme tingujsh dhe shumëllojshmëri të nuancave të saj.

Në fund të hulumtimit tim të mëparshëm, kisha një pyetje themelore: a ka mënyra për të përcaktuar shpejtësinë e zërit në shtëpi? Prandaj, ne mund të formulojmë problemin: duhet të gjejmë mënyra ose një mënyrë për të përcaktuar shpejtësinë e zërit.

Bazat teorike të doktrinës së tingullit

Bota e tingujve

Do-re-mi-fa-sol-la-si

Gama e tingujve. A ekzistojnë ato pavarësisht nga veshi? A janë këto vetëm ndjesi subjektive, dhe atëherë vetë bota hesht, apo është një pasqyrim i realitetit real në ndërgjegjen tonë? Nëse kjo e fundit, atëherë edhe pa ne bota do të kumbojë me një simfoni tingujsh.

Legjenda ia atribuon gjithashtu Pitagorës (582-500 pes) zbulimin e marrëdhënieve numerike që korrespondojnë me tinguj të ndryshëm muzikorë. Duke kaluar pranë një farke ku disa punëtorë farkëtonin hekurin, Pitagora vuri re se tingujt ishin në raportin e pestë, të katërt dhe oktavës. Duke hyrë në farkë, ai u bind se çekiçi që jepte oktavën, krahasuar me çekiçin më të rëndë, kishte një peshë të barabartë me 1/2 e këtij të fundit, çekiçi që jepte të pestën kishte një peshë të barabartë me 2/3 dhe kuart kishte një peshë të barabartë me 3/4 e çekiçit të rëndë. Pas kthimit në shtëpi, Pitagora vari tela me pesha proporcionale me 1/2: 2/3: 3/4 në skajet dhe gjoja zbuloi se telat, kur goditeshin, prodhonin të njëjtat intervale muzikore. Fizikisht, legjenda nuk i bën ballë kritikave, kudhëria, kur goditet nga çekiçë të ndryshëm, prodhon të njëjtin ton të vetin dhe ligjet e dridhjeve të vargut nuk e konfirmojnë legjendën. Por, në çdo rast, legjenda flet për mësimet e lashta të harmonisë. Meritat e pitagorianëve në fushën e muzikës janë të padyshimta. Ata dolën me idenë e frytshme për të matur tonin e një vargu tingëllues duke matur gjatësinë e tij. Ata e njihnin pajisjen "monokord" - një kuti e bërë me dërrasa kedri me një varg të shtrirë në kapak. Kur goditni një varg, ai prodhon një ton specifik. Nëse e ndani vargun në dy pjesë, duke e mbështetur me një kunj trekëndësh në mes, do të prodhojë një ton më të lartë. Tingëllon kaq i ngjashëm me tonin kryesor saqë kur tingëllojnë njëkohësisht ato pothuajse bashkohen në një ton. Marrëdhënia e dy toneve në muzikë është një interval. Kur raporti i gjatësisë së vargut është 1/2:1, intervali quhet oktavë. Intervali i pestë dhe i katërt i njohur për Pitagorën fitohen nëse kunja e monokordit lëvizet në mënyrë që të ndajë përkatësisht 2/3 ose 3/4 e vargjeve.

Sa i përket numrit shtatë, ai lidhet me disa ide edhe më të lashta dhe misterioze të njerëzve të një natyre gjysmë-fetare, gjysmë mistike. Me shumë mundësi, megjithatë, kjo është për shkak të ndarjes astronomike të muajit hënor në katër javë shtatë-ditore. Ky numër është shfaqur për mijëra vjet në legjenda të ndryshme. Pra, ne e gjejmë atë në një papirus të lashtë, i cili është shkruar nga egjiptiani Ahmes 2000 para Krishtit. Ky dokument kurioz titullohet: "Udhëzime për marrjen e njohurive për të gjitha gjërat e fshehta". Ndër të tjera, aty gjejmë një problem misterioz të quajtur "shkallë". Flet për një shkallë numrash që përfaqësojnë fuqitë e numrit shtatë: 7, 49, 343, 2401, 16,807. Nën çdo numër është një figurë hieroglif: mace, miu, elbi, masa. Papirusi nuk jep të dhëna për këtë problem. Interpretuesit modernë të papirusit Ahmes e deshifrojnë gjendjen e problemit si më poshtë: Shtatë persona kanë shtatë mace, çdo mace ha shtatë minj, çdo mi mund të hajë shtatë kallinj elbi, çdo kalli mund të rritë shtatë masa kokërr. Sa grurë do të kursejnë macet? Pse jo një problem me përmbajtjen e prodhimit, i propozuar 40 shekuj më parë?

Shkalla muzikore moderne evropiane ka shtatë tone, por jo në çdo kohë dhe jo të gjithë popujt kishin një shkallë shtatëtonëshe. Kështu, për shembull, në Kinën e lashtëËshtë përdorur një shkallë prej pesë tonesh. Për qëllime të njëtrajtshmërisë së akordimit, lartësia e këtij toni referues duhet të deklarohet rreptësisht me marrëveshje ndërkombëtare. Që nga viti 1938, një ton që korrespondon me një frekuencë prej 440 Hz (440 dridhje në sekondë) është miratuar si një ton i tillë themelor. Disa tone që tingëllojnë njëkohësisht formojnë një akord muzikor. Njerëzit me të ashtuquajturin lartësi absolute mund të dëgjojnë tone individuale në një akord.

Ju, sigurisht, e dini më së shumti strukturën e veshit të njeriut. Le ta kujtojmë shkurtimisht. Veshi përbëhet nga tre pjesë: 1) veshi i jashtëm, që përfundon me daullen e veshit; 2) veshi i mesëm, i cili me ndihmën e tre kockave dëgjimore: malleus, incus dhe stapes, transmeton dridhjet e daulles së veshit në veshin e brendshëm; 3) veshi i brendshëm, ose labirinti, përbëhet nga kanalet gjysmërrethore dhe koklea. Koklea është një aparat për marrjen e zërit. Veshi i brendshëm është i mbushur me lëng (limfë), i vendosur në lëvizje osciluese nga goditjet e trazit në membranë, e cila shtrëngon dritaren ovale në kapsulën kockore të labirintit. Në septumin që ndan kokleën në dy pjesë, përgjatë gjithë gjatësisë së tij ka rreshta tërthore nga më të mirat. fibrave nervore duke rritur gradualisht gjatësinë.

Bota e tingujve është e vërtetë! Por, sigurisht, nuk duhet menduar se kjo botë ngjall saktësisht të njëjtat ndjesi tek të gjithë. Të pyesësh nëse njerëzit e tjerë i perceptojnë tingujt në të njëjtën mënyrë si ju nuk është një mënyrë shkencore për të bërë pyetjen.

1. 2. Burimet e zërit. Dridhjet e zërit

Bota e tingujve rreth nesh është e larmishme - zërat e njerëzve dhe muzika, këndimi i zogjve dhe gumëzhima e bletëve, bubullima gjatë një stuhie dhe zhurma e pyllit në erë, zhurma e makinave që kalojnë, aeroplanëve etj.

E përbashkëta e të gjithë tingujve është se trupat që i gjenerojnë ato, d.m.th., burimet e zërit, dridhen.

Një sundimtar metalik elastik i fiksuar në një ves do të bëjë një tingull nëse pjesa e tij e lirë, gjatësia e së cilës zgjidhet në një mënyrë të caktuar, sillet në lëvizje osciluese. Në këtë rast, dridhjet e burimit të zërit janë të dukshme.

Por jo çdo trup lëkundës është burim tingulli. Për shembull, një peshë lëkundëse e varur në një fije ose susta nuk bën tingull. Një vizore metalike do të ndalojë gjithashtu tingullin nëse e lëvizni lart në një ves dhe në këtë mënyrë zgjatni skajin e lirë në mënyrë që frekuenca e tij e dridhjeve të bëhet më pak se 20 Hz.

Hulumtimet kanë treguar se veshi i njeriut është i aftë të perceptojë si dridhje mekanike të shëndosha të trupave që ndodhin me një frekuencë nga 20 Hz në 20,000 Hz. Prandaj, dridhjet frekuencat e të cilave janë në këtë interval quhen zë.

Dridhjet mekanike, frekuenca e të cilave kalon 20,000 Hz quhen tejzanor, dhe dridhjet me frekuenca më të vogla se 20 Hz quhen infrasonike.

Duhet të theksohet se kufijtë e treguar të diapazonit të zërit janë arbitrar, pasi ato varen nga mosha e njerëzve dhe karakteristikat individuale aparatin e tyre të dëgjimit. Në mënyrë tipike, me moshën, kufiri i sipërm i frekuencës së tingujve të perceptuar zvogëlohet ndjeshëm - disa të moshuar mund të dëgjojnë tinguj me frekuenca që nuk i kalojnë 6000 Hz. Fëmijët, përkundrazi, mund të perceptojnë tinguj, frekuenca e të cilave është pak më e lartë se 20,000 Hz.

Dridhjet me frekuenca më të mëdha se 20,000 Hz ose më pak se 20 Hz dëgjohen nga disa kafshë.

Bota është e mbushur me një shumëllojshmëri tingujsh: tik-takimi i orëve dhe zhurma e motorëve, shushurima e gjetheve dhe ulërima e erës, këndimi i zogjve dhe zërat e njerëzve. Njerëzit filluan të hamendësojnë se si lindin tingujt dhe çfarë janë ata shumë kohë më parë. Ata vunë re, për shembull, se tingulli krijohet nga trupat që vibrojnë në ajër. Edhe filozofi dhe enciklopedisti i lashtë grek Aristoteli, bazuar në vëzhgimet, shpjegoi saktë natyrën e tingullit, duke besuar se një trup tingëllues krijon ngjeshje dhe rrallim të alternuar të ajrit. Kështu, një varg vibrues ose ngjesh ose rrallon ajrin, dhe falë elasticitetit të ajrit, këto efekte të alternuara transmetohen më tej në hapësirë - nga shtresa në shtresë, lindin valë elastike. Kur arrijnë në veshin tonë, ato prekin daullet e veshit dhe shkaktojnë ndjesinë e zërit.

Duke dëgjuar, një person percepton valë elastike me një frekuencë që varion nga afërsisht 16 Hz deri në 20 kHz (1 Hz - 1 dridhje në sekondë). Në përputhje me këtë, valët elastike në çdo medium, frekuencat e të cilave shtrihen brenda kufijve të specifikuar, quhen valë zanore ose thjesht tinguj. Në ajër në një temperaturë prej 0°C dhe presion normal zëri udhëton me një shpejtësi prej 330 m/s.

Burimi i zërit në gazra dhe lëngje mund të jenë jo vetëm trupat vibrues. Për shembull, një plumb dhe një shigjetë fishkëllen në fluturim, era ulërin. Dhe zhurma e një avioni turbojet përbëhet jo vetëm nga zhurma e njësive operative - ventilatori, kompresori, turbina, dhoma e djegies, etj., por edhe zhurma e rrymës së avionit, vorbullës, flukseve të ajrit të turbullt që ndodhin kur rrjedhin rreth avion me shpejtësi të lartë. Një trup që nxiton me shpejtësi nëpër ajër ose ujë duket se thyen rrjedhën që rrjedh rreth tij dhe në mënyrë periodike gjeneron rajone rrallimi dhe ngjeshjeje në mjedis. Si rezultat, gjenerohen valë zanore.

Konceptet e tonit dhe timbrit të tingullit janë gjithashtu të rëndësishme në studimin e tingullit. Çdo tingull i vërtetë, qoftë zëri i njeriut apo luajtja e një instrumenti muzikor, nuk është një dridhje e thjeshtë harmonike, por një përzierje e veçantë e shumë dridhjeve harmonike me një grup të caktuar frekuencash. Ai me frekuencën më të ulët quhet toni themelor, të tjerët - mbiton. Sasi të ndryshme mbitonet e natyrshme në një tingull të veçantë i japin atij një ngjyrosje të veçantë - timbr. Dallimi midis një timbre dhe një tjetri përcaktohet jo vetëm nga numri, por edhe nga intensiteti i mbitoneve që shoqërojnë tingullin e tonit themelor. Me timbër dallojmë lehtësisht tingujt e violinës dhe pianos, kitarës dhe flautit dhe njohim zërat e njerëzve të njohur.

1. 4. Lartësia dhe timbri i tingullit

Le të bëjmë dy tela të ndryshme të tingëllojnë në një kitarë ose balalaika. Do të dëgjojmë tinguj të ndryshëm: njëri është më i ulët, tjetri është më i lartë. Tingujt e zërit të një burri janë më të ulët se tingujt e zërit të një gruaje, tingujt e një basi janë më të ulët se ato të një tenori dhe tingujt e një sopranoje janë më të larta se një alto.

Nga çfarë varet lartësia e zërit?

Mund të konkludojmë se lartësia e zërit varet nga frekuenca e dridhjes: sa më e lartë të jetë frekuenca e dridhjes së burimit të zërit, aq më i lartë është zëri që prodhon.

Një ton i pastër është tingulli i një burimi që lëkundet në një frekuencë.

Tinguj nga burime të tjera (për shembull, tinguj nga të ndryshëm instrumente muzikore, zërat e njerëzve, tingulli i një sirene dhe shumë të tjera) janë një grup dridhjesh të frekuencave të ndryshme, pra një grup tonesh të pastra.

Frekuenca më e ulët (d.m.th. më e vogël) e një tingulli kaq kompleks quhet frekuenca themelore, dhe tingulli përkatës i një lartësie të caktuar quhet toni themelor (nganjëherë quhet thjesht ton). Lartësia e një tingulli kompleks përcaktohet pikërisht nga lartësia e tonit të tij themelor.

Të gjitha tonet e tjera të një tingulli kompleks quhen mbitone. Mbitonet përcaktojnë timbrin e një tingulli, domethënë cilësinë e tij që na lejon të dallojmë tingujt e disa burimeve nga tingujt e të tjerëve. Për shembull, ne dallojmë lehtësisht tingullin e një pianoje nga tingulli i një violine, edhe nëse këta tinguj kanë të njëjtën lartësi, pra e njëjta frekuencë themelore. Dallimi midis këtyre tingujve është për shkak të një grupi të ndryshëm ngjyrimesh.

Kështu, lartësia e një tingulli përcaktohet nga frekuenca e tonit të tij themelor: sa më e lartë të jetë frekuenca e tonit themelor, aq më i lartë është tingulli.

Timbri i një tingulli përcaktohet nga tërësia e tingujve të tij.

1. 5. Pse ka tinguj të ndryshëm?

Tingujt ndryshojnë nga njëri-tjetri në vëllim, lartësi dhe timbër. Fortësia e zërit varet pjesërisht nga distanca e veshit të dëgjuesit nga objekti që tingëllon, dhe pjesërisht nga amplituda e dridhjes së këtij të fundit. Fjala amplitudë nënkupton distancën që një trup përshkon nga një pikë ekstreme në tjetrën gjatë lëkundjeve të tij. Sa më e madhe kjo distancë, aq më i fortë është tingulli.

Lartësia e një tingulli varet nga shpejtësia ose frekuenca e dridhjeve të trupit. Sa më shumë dridhje të bëjë një objekt në një sekondë, aq më i lartë është zëri që prodhon.

Megjithatë, dy tinguj që janë saktësisht të njëjtë në volum dhe lartësi mund të ndryshojnë nga njëri-tjetri. Muzikaliteti i një tingulli varet nga numri dhe forca e tingujve të pranishëm në të. Nëse një varg violine vibrohet përgjatë gjithë gjatësisë së tij në mënyrë që të mos ketë dridhje shtesë, atëherë do të dëgjohet toni më i ulët që është në gjendje të prodhojë. Ky ton quhet toni kryesor. Megjithatë, nëse ndodhin luhatje shtesë në të pjesë individuale, atëherë do të shfaqen shënime shtesë më të larta. Në harmoni me tonin kryesor, ata do të krijojnë një tingull të veçantë violine. Këto nota më të larta në krahasim me tonin kryesor quhen mbitone. Ata përcaktojnë timbrin e një tingulli të caktuar.

1. 6. Reflektimi dhe përhapja e shqetësimeve.

Një shqetësim i një pjese të një tubi të shtrirë gome ose sustë lëviz përgjatë gjatësisë së tij. Kur një shqetësim arrin në fund të tubit, ai reflektohet pavarësisht nëse fundi i tubit është i fiksuar apo i lirë. Fundi i mbajtur tërhiqet fort lart dhe më pas sillet në pozicionin e tij origjinal. Kreshta e formuar në tub lëviz përgjatë tubit në mur, ku reflektohet. Në këtë rast, vala e reflektuar ka formën e një depresioni, d.m.th., ajo ndodhet nën pozicionin mesatar të tubit, ndërsa antinyja origjinale ishte sipër. Cila është arsyeja e këtij dallimi? Imagjinoni fundin e një tubi gome të fiksuar në mur. Për shkak se është fikse, nuk mund të lëvizë. Forca lart e impulsit në hyrje tenton ta detyrojë atë të lëvizë lart. Sidoqoftë, meqenëse nuk mund të lëvizë, duhet të ketë një forcë të barabartë dhe të kundërt në rënie që buron nga mbështetja dhe aplikohet në fund të tubit të gomës, dhe për këtë arsye impulsi i reflektuar ndodhet me antinyjën poshtë. Diferenca fazore midis impulseve të reflektuara dhe atyre origjinale është 180°.

1. 7. Valët në këmbë

Kur dora që mban tubin prerës lëviz lart e poshtë dhe frekuenca e lëvizjes rritet gradualisht, arrihet një pikë në të cilën fitohet një antinyjë e vetme. Një rritje e mëtejshme në frekuencën e dridhjeve të krahut do të çojë në formimin e një antinyje të dyfishtë. Nëse matni frekuencën e lëvizjeve të duarve, do të shihni se frekuenca e tyre është dyfishuar. Meqenëse është e vështirë të lëvizësh dorën më shpejt, është më mirë të përdorësh një vibrator mekanik.

Valët e prodhuara quhen valë në këmbë ose të palëvizshme. Ato formohen sepse vala e reflektuar mbivendoset mbi atë rënëse.

NË Ky studim Ka dy valë: incidente dhe të reflektuara. Ata kanë të njëjtën frekuencë, amplitudë dhe gjatësi vale, por udhëtojnë në drejtime të kundërta. Këto janë valë udhëtuese, por ato ndërhyjnë me njëra-tjetrën dhe kështu krijojnë valë në këmbë. Kjo ka këto pasoja: a) të gjitha grimcat në secilën gjysmë gjatësi vale lëkunden në fazë, domethënë të gjitha lëvizin në të njëjtin drejtim në të njëjtën kohë; b) çdo grimcë ka një amplitudë të ndryshme nga amplituda e grimcës tjetër; c) diferenca fazore midis dridhjeve të grimcave të një gjysmëvale dhe dridhjeve të grimcave të gjysmëvalës tjetër është 180°. Kjo thjesht do të thotë se ata ose devijojnë sa më shumë që të jetë e mundur në drejtime të kundërta në të njëjtën kohë, ose nëse e gjejnë veten në pozicionin e mesit, fillojnë të lëvizin në drejtime të kundërta.

Disa grimca nuk lëvizin (kanë amplitudë zero) sepse forcat që veprojnë mbi to janë gjithmonë të barabarta dhe të kundërta. Këto pika quhen pika nyje ose nyje, dhe distanca midis dy nyjeve pasuese është gjysma e gjatësisë valore, pra 1\2 λ.

Lëvizja maksimale ndodh në pika dhe amplituda e këtyre pikave është dyfishi i amplitudës së valës rënëse. Këto pika quhen antinyje, dhe distanca midis dy antinyjeve të mëvonshme është gjysma e gjatësisë valore. Distanca midis nyjës dhe antinyjës tjetër është një e katërta e gjatësisë së valës, pra 1\4λ.

Një valë në këmbë është e ndryshme nga një valë udhëtuese. Në një valë udhëtuese: a) të gjitha grimcat kanë të njëjtën amplitudë lëkundjeje; b) secila grimcë nuk është në fazë me tjetrën.

1. 8. Tub rezonance.

Tubi rezonant është një tub i ngushtë në të cilin krijohen dridhje të kolonës së ajrit. Për të ndryshuar gjatësinë e kolonës së ajrit, përdorni menyra te ndryshme, për shembull ndryshimet në nivelin e ujit në një tub. Fundi i mbyllur i tubit është një nyjë sepse ajri në kontakt me të është i palëvizshëm. Fundi i hapur i tubit është gjithmonë një antinodë, pasi amplituda e dridhjeve është maksimale këtu. Ka një nyje dhe një antinyje. Gjatësia e tubit është afërsisht një e katërta e gjatësisë së valës në këmbë.

Për të treguar se gjatësia e kolonës së ajrit është në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën e valës, është e nevojshme të përdorni një seri pirunësh akordues. Është më mirë të përdorni një altoparlant të vogël të lidhur me një gjenerator të kalibruar të frekuencave audio në vend të pirunëve akordues me frekuencë fikse. Në vend të gypave të ujit përdoret tub i gjatë me piston, pasi kjo e bën më të lehtë zgjedhjen e gjatësisë së kolonave të ajrit. Vendoset afër fundit të tubit burim i përhershëm zëri, dhe gjatësitë rezonante të kolonës së ajrit merren për frekuencat 300 Hz, 350 Hz, 400 Hz, 450 Hz, 500 Hz, 550 Hz dhe 600 Hz.

Kur uji derdhet në një shishe, prodhohet një ton i caktuar tingulli pasi ajri në shishe fillon të dridhet. Lartësia e këtij toni rritet ndërsa vëllimi i ajrit në shishe zvogëlohet. Çdo shishe ka një frekuencë të caktuar natyrore dhe kur fryni mbi qafën e hapur të shishes, mund të prodhohet edhe një tingull.

Në fillim të luftës së viteve 1939-1945. prozhektorët u fokusuan në avionë që përdornin pajisje që operonin në rrezen audio. Për të mos lejuar që ata të përqendroheshin, disa ekuipazhe hodhën shishe boshe nga avionët kur u kapën në qendër të vëmendjes. Tingujt e fortë të shisheve që binin u perceptuan nga marrësi dhe dritat e vëmendjes humbën fokusin

1. 9. Vegla muzikore frymore.

Tingujt e prodhuar nga instrumentet frymore varen nga valët në këmbë që dalin në tuba. Toni varet nga gjatësia e tubit dhe lloji i dridhjeve të ajrit në tub.

Për shembull, një tub organi i hapur. Ajri fryhet në tub përmes vrimës dhe godet një zgjatje të mprehtë. Kjo bën që ajri në tub të dridhet. Meqenëse të dy skajet e tubit janë të hapura, ka gjithmonë një antinyjë në secilin skaj. Lloji më i thjeshtë i lëkundjes është ai ku ka një antinyjë në çdo skaj dhe një nyje në mes. Këto janë dridhje themelore, dhe gjatësia e tubit është afërsisht gjysma e gjatësisë së valës. Frekuenca themelore =c/2l, ku c është shpejtësia e zërit dhe l është gjatësia e tubit.

Një tub organ i mbyllur ka një tapë në fund, që do të thotë se fundi i tubit është i mbyllur. Kjo do të thotë se ka gjithmonë një nyje në këtë fund. Është mjaft e dukshme se: a) frekuenca themelore tub i mbyllurështë gjysma e frekuencës themelore të një tubi të hapur me të njëjtën gjatësi; b) vetëm ngjyrime tek mund të formohen me një tub të mbyllur. Kështu, diapazoni tonal i një tubi të hapur është më i madh se ai i një tubi të mbyllur.

Kushtet fizike ndryshojnë tingullin e instrumenteve muzikore. Një rritje e temperaturës shkakton një rritje të shpejtësisë së zërit në ajër dhe, për rrjedhojë, një rritje të frekuencës themelore. Gjatësia e tubit gjithashtu rritet pak, duke shkaktuar një ulje të frekuencës. Kur luajnë një organ, për shembull në një kishë, interpretuesit kërkojnë që të ndizet nxehtësia në mënyrë që organi të mund të tingëllojë në temperaturën e tij normale. Instrumentet me tela kanë kontrolle të tensionit të telit. Një rritje e temperaturës çon në njëfarë zgjerimi të vargut dhe një ulje të tensionit.

Kapitulli 2. Pjesa praktike

2. 1. Metoda për përcaktimin e shpejtësisë së zërit duke përdorur një tub rezonant.

Pajisja është paraqitur në figurë. Tubi rezonant është një tub i gjatë i ngushtë A i lidhur me rezervuarin B përmes një tubi gome. Në të dy tubacionet ka ujë. Kur B ngrihet, gjatësia e kolonës së ajrit në A zvogëlohet, dhe kur B ulet, gjatësia e kolonës së ajrit në A rritet. Vendosni një pirun akordues lëkundës mbi A kur gjatësia e kolonës së ajrit në A është praktikisht zero. Nuk do të dëgjoni asnjë zë. Ndërsa gjatësia e kolonës së ajrit në A rritet, do të dëgjoni se tingulli intensifikohet, arrin maksimumin dhe më pas do të fillojë të zbehet. Përsëriteni këtë procedurë, duke rregulluar B në mënyrë që gjatësia e kolonës së ajrit në A të prodhojë tingull maksimal. Pastaj matni gjatësinë l1 të kolonës së ajrit.

Dëgjohet një tingull i lartë sepse frekuenca natyrore e një kolone ajri me gjatësi l1 është e barabartë me frekuencën natyrore të pirunit akordues, dhe për këtë arsye kolona e ajrit dridhet në unison me të. Ju keni gjetur pozicionin e parë të rezonancës. Në fakt, gjatësia e ajrit të lëkundur është disi më e madhe se kolona e ajrit në A.

Nëse e lëshoni. Në një nivel edhe më të ulët, në mënyrë që gjatësia e kolonës së ajrit të rritet, do të gjeni një pozicion tjetër në të cilin tingulli arrin fuqinë maksimale. Përcaktoni me saktësi këtë pozicion dhe matni gjatësinë l2 të kolonës së ajrit. Ky është pozicioni i dytë i rezonancës. Si më parë, kulmi është në skajin e hapur të tubit dhe nyja është në sipërfaqen e ujit. Kjo mund të arrihet vetëm në rastin e paraqitur në figurë, me ç'rast gjatësia e kolonës së ajrit në tub është afërsisht 3\4 gjatësi vale (3\4 λ).

Duke zbritur dy matjet jepet:

3\4 λ - 1\4 λ = l2 - l1, pra, 1\2 λ = l2 - l1.

Pra, c = ν λ = ν 2 (l2 - l1), ku ν është frekuenca e pirunit akordues. Kjo është një mënyrë e shpejtë dhe mjaft e saktë për të përcaktuar shpejtësinë e zërit në ajër.

2. 2. Eksperiment dhe llogaritje.

Instrumentet dhe pajisjet e mëposhtme janë përdorur për të përcaktuar shpejtësinë e valës së zërit:

Tripod universal;

Tub xhami me mure të trasha, i mbyllur në njërin skaj, 1,2 metra i gjatë;

Tuning pirun, frekuenca 440 Hz, shënimi "A";

Çekiç;

Shishe uji;

Kuti.

Ecuria e studimit:

1. Montova një trekëmbësh mbi të cilin bashkova unazat në bashkim.

2. Vendoseni tubin e qelqit në një trekëmbësh.

3. Duke shtuar ujë në tub dhe valë emocionuese zanore në një pirun akordimi, ai krijoi valë të qëndrueshme në tub.

4. Eksperimentalisht, arrita një lartësi të tillë të kolonës së ujit, saqë valët e zërit në tubin e qelqit u përforcuan në mënyrë që të vërehej rezonancë në tub.

5. Matur gjatësinë e parë të fundit të tubit pa ujë - l2 = 58 cm = 0,58 m

6. U shtua përsëri ujë në tub. (Përsëritni hapat 3, 4, 5) - l1 = 19 cm = 0,19 m

7. Llogaritjet e kryera duke përdorur formulën: c = ν λ = ν 2 (l2 - l1),

8. s = 440 Hz * 2 (0,58 m - 0,19 m) = 880 * 0,39 = 343,2 m\s

Rezultati i studimit është shpejtësia e zërit = 343.2 m/s.

2. 3. Përfundime të pjesës praktike

Duke përdorur pajisjen e zgjedhur, përcaktoni shpejtësinë e zërit në ajër. Ne krahasuam rezultatin e marrë me vlerën e tabelës – 330 m/s. Vlera që rezulton është afërsisht e barabartë me vlerën e tabelës. Mospërputhjet ishin për shkak të gabimeve në matje, arsyeja e dytë: vlera e tabelës jepet në temperaturën 00C, dhe në apartament temperatura e ajrit = 240C.

Prandaj, mund të zbatohet metoda e propozuar për përcaktimin e shpejtësisë së zërit duke përdorur një tub rezonant.

konkluzioni.

Aftësia për të llogaritur dhe përcaktuar karakteristikat e zërit është shumë e dobishme. Siç vijon nga studimi, karakteristikat e zërit: vëllimi, amplituda, frekuenca, gjatësia e valës - këto vlera janë të natyrshme në tinguj të caktuar, dhe prej tyre mund të përcaktojmë se çfarë tingulli dëgjojmë në këtë moment. Ne jemi përsëri përballë një modeli matematikor të tingullit. Por edhe pse shpejtësia e zërit mund të llogaritet, kjo varet nga temperatura e dhomës dhe hapësira ku shfaqet zëri.

Kështu, qëllimi i studimit u përmbush.

Hipoteza e hulumtimit u konfirmua, por në të ardhmen është e nevojshme të merren parasysh gabimet e matjes.

Bazuar në këtë, objektivat e kërkimit u realizuan:

Ka studiuar bazë teorike kjo pyetje;

Modelet janë identifikuar;

Janë kryer matjet e nevojshme;

Janë kryer llogaritjet e shpejtësisë së zërit;

Rezultatet e marra të llogaritjes u krahasuan me të dhënat ekzistuese tabelare;

Jepet një vlerësim i rezultateve të marra.

Si rezultat i punës: o Mësoi të përcaktojë shpejtësinë e zërit duke përdorur një tub rezonant; o Ndodhi një problem shpejtësi të ndryshme tingëllon në temperatura të ndryshme, kështu që do të përpiqem ta hetoj këtë çështje në të ardhmen e afërt.