Innhold
Et drikkeglass skaper lyd når du gnir fingeren rundt kanten eller slår den med en gjenstand. Denne lyden skapes når vibrasjonene i glasset påvirker luften inne i glasset. Hvert glass vibrerer med en karakteristisk tonehøyde kalt resonansfrekvensen. Denne frekvensen er forskjellig basert på glassets egenskaper og om det er væske inni det eller ikke.
Vibrasjonene av glass
Når et glass gir lyd, beveger kantene på glasset seg veldig raskt. To motsatte sider av glasset ekspanderer og trekker seg sammen samtidig. Sidene 90 grader vekk fra sidene utvides og trekker seg sammen overfor de andre to sidene. Disse raske vibrasjonene i glasset får luften inni glasset til å komprimere og ekspandere i bølger. Disse bølgene av lufttrykk er det vi kjenner som lyd.
Resonansfrekvens
Stigningen, eller frekvensen, av ringelyden endres avhengig av glassets fysiske egenskaper. Frekvens måles i sykluser per sekund, eller hertz. Frekvensen som et objekt vibrerer kalles resonansfrekvensen. Tykt glass resonerer ikke så lett som tynt glass. Hvis det er væske i et glass, vil dette redusere resonansfrekvensen til glasset. Dette er motsatt av hva som skjer når du blåser over toppen av en glassflaske. Dette er to forskjellige måter å lage lydbølger på.
Gni Vs. tapping
Enten du gnir fingeren rundt kanten av et glass eller banker på den med noe vil ha litt forskjellige effekter på lyden som produseres. Frekvensen vil være den samme uansett metode, men lydens varighet vil være forskjellig. Hvis du gnir fingeren rundt kanten av et glass, sklir glasset vekselvis og fester seg til fingeren. Dette gir vibrasjoner ved resonansfrekvensen, og glasset vil produsere lyd under gnidningens varighet pluss litt forfallstid etterpå. Hvis du trykker på glasset, høres det, og deretter begynner lyden umiddelbart å forfalne.
damping
Et glass vil ikke resonere veldig høyt eller veldig lenge på egenhånd fordi vibrasjonene undertrykkes eller dempes. Ikke alt glasset vibrerer når du gnir i kanten eller slår det. Glassmolekylene som ikke vibrerer vil bidra til å dempe vibrasjonene i kanten. Hvis vibrasjonene ikke ble dempet, kan kontinuerlig produksjon av stadig sterkere vibrasjoner ved resonansfrekvensen bryte glasset.
Når brytes briller fra lyd?
Bildet av en mektig operasanger som bryter et glass med stemmen hennes, er basert på resonansvitenskapen. Hvis et glass blir utsatt for lydbølger med frekvensen av resonans, vil det vibrere i synk med disse bølgene. Kraften til lydbølgene fra en ekstern høyttaler kan skrues opp for å overmanne den naturlige dempingen av glasset. Når dette skjer, vil ikke glasset kunne opprettholde belastningen av vibrasjoner, og det vil gå i stykker.