Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Drgania strun instrumentów muzycznych Koło fizyczne Publicznego Gimnazjum Nr 8 w Łodzi Prezentuje: FIZYKOMANIA.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Drgania strun instrumentów muzycznych Koło fizyczne Publicznego Gimnazjum Nr 8 w Łodzi Prezentuje: FIZYKOMANIA."— Zapis prezentacji:

1 Drgania strun instrumentów muzycznych Koło fizyczne Publicznego Gimnazjum Nr 8 w Łodzi Prezentuje: FIZYKOMANIA

2 Tak to się zaczęło 24 lutego bieżącego roku, mieliśmy okazję spotkać się na UŁ z Panem dr Jerzym Ledzionem znawcą i pasjonatem akustyki. Celem wyprawy było poznanie metod analizy drgań instrumentów muzycznych. Spotkanie to stało się bodźcem dla naszych dalszych działań.

3 Jako cel naszych zmagań postanowiliśmy zbadać jak częstotliwości (okres) drgań struny gitary zależy od jej długości, naprężenia i grubości. Cel naszych badań

4 Opis przyrządu Przyrząd do badania drgań struny wykorzystywany w naszym eksperymencie to efekt pracy naszej oraz nieocenionej pomocy Pana Konserwatora, za co serdecznie mu dziękujemy! Urządzenie ma za zadanie zapewniać równocześnie jak największą precyzję pomiarów ale i łatwość ich wykonywania. Na solidnej drewnianej podstawie musiał znaleźć się: - punkt sztywnego mocowania jednego końca struny; - mechanizm pozwalający na regulację jej naciągu; - … a także drugi, dzięki któremu możliwa byłaby zmiana jej długości.

5 Opis przyrządu Naciąg struny był regulowany za pomocą Starej Radzieckiej Wagi TM (wagi sprężynowej). Długość badanej struny była regulowana poprzez specjalną podkładkę, umieszczaną w odpowiednim miejscu. Przesuwając podkładkę zmienialiśmy długość drgającej części struny. Odczyt zapewniała wyskalowana w centymetrach miarka przymocowana na stałe do naszego przyrządu.

6 Drgania struny zostały przetworzone na impulsy elektryczne za pomocą cewki (nawiniętej na silny magnes neodymowy) umieszczonej pod drgającą struną. Impulsy indukowane w cewce przesyłane były do komputera poprzez wejście mikrofonowe. Opis przyrządu

7 Pomiary Analizy częstotliwościowej sygnałów dokonywaliśmy przy użyciu programu komputerowego PRAAT. Częstotliwość drgań struny odczytywaliśmy jako wartość częstotliwości pierwszej harmonicznej.

8 0,2m0,3m0,4m0,5m0,6m 50N f=826Hz T=1,2ms f=550Hz T=1,8ms f=411Hz T=2,4ms f=330Hz T=3ms f=273Hz T=4ms 60N f=923Hz T=1,1ms f=614Hz T=1,6ms f=460Hz T=2,2ms f=370Hz T=2,7ms f=306Hz T=3,2ms 70N f=996Hz T=1ms f=663Hz T=1,5ms f=492Hz T=2ms f=395Hz T=2,5ms f=330Hz T=3ms 80N f=1070Hz T=0,9ms f=712Hz T=1,4ms f=533Hz T=1,9ms f=428Hz T=2,3ms f=354Hz T=2,8ms... częstotliwości (okresu) drgań struny o średnicy 0,25 mm - pierwsza harmoniczna. Pomiary Długość struny l Naprężenie struny

9 0,2m0,3m0,4m0,5m0,6m 50N f=622Hz T=1,6ms f=420Hz T=2,4ms f=314Hz T=3,2ms f=248Hz T=4ms f=208Hz T=4,8ms 60N f=696Hz T=1,4ms f=460Hz T=2,2ms f=346Hz T=2,9ms f=273Hz T=3,7ms f=232Hz T=4,3ms 70N f=752Hz T=1,3ms f=500Hz T=2ms f=370Hz T=2,7ms f=293Hz T=3,4ms f=248Hz T=4ms 80N f=810Hz T=1,2ms f=541Hz T=1,8ms f=403Hz T=2,5ms f=322Hz T=3,1ms f=273Hz T=3,7ms Pomiary... częstotliwości (okresu) drgań struny o średnicy 0,33 mm - pierwsza harmoniczna. Długość struny l Naprężenie struny

10 f [Hz] Wykres przedstawia zależność częstotliwości drgań struny (o średnicy 0,25 mm) od jej długości przy różnych wartościach naprężeń. Analiza wyników pomiarów l [m]

11 f [Hz] Wykres przedstawia zależność częstotliwości drgań struny ( o średnicy 0,33 mm) od jej długości przy różnych wartościach naprężeń. l [m] Analiza wyników pomiarów

12 Wykres przedstawia zależność okresu drgań struny (o średnicy 0,33 mm) od jej długości przy różnych wartościach naprężeń. l [m] T [ms] Analiza wyników pomiarów

13 Wykres przedstawia zależność częstotliwości drgań struny (o średnicy 0,25 mm) od naprężenia dla dwóch długości. f [Hz] F [N]

14 Wnioski Analiza przedstawionych przez nas wyników pomiarów prowadzi do następujących wniosków: 1. Częstotliwość drgań struny zależy zarówno od jej długości jak i naprężenia oraz grubości. 2. Przedstawione wykresy potwierdzają, że częstotliwość drgań struny f (wysokość dźwięków) jest odwrotnie proporcjonalna do jej długości f ~ 1/ l co jest zgodne ze wzorem : 3. Wykresy zależności okresu drgań T struny są liniami prostymi a więc sugeruje to, że T ~ l co opisuje zależność : 4. Wraz ze wzrostem naprężenia struny rośnie częstotliwość drgań struny. 5. Wzrost grubości struny powoduje zmniejszenie jej częstotliwości drgań (wysokości dźwięku) dla danego naprężenia. gdzie l – długość struny v – prędkość dźwięku w strunie n = 1,2,3,4,……… gdzie l – długość struny v – prędkość dźwięku w strunie n = 1,2,3,4,………

15 Choć nasze urządzenie nie należy zapewne do grona najbardziej ekscytującej lub efektownie wyglądającej aparatury naukowej to jest ono naszym własnym dziełem i jesteśmy z niego dumni! Autorzy: -Szymon Błaszczyk -Jan Makary Fryczak -Radosław Kierzkowski -Krzysztof Łoś -Joanna Nejman Pod opieką dydaktyczną Pana Andrzeja Rychtelskiego z wydajną pomocą Pana Konserwatora z Publicznego Gimanzjum nr 8 w Łodzi Zamiast zakończenia


Pobierz ppt "Drgania strun instrumentów muzycznych Koło fizyczne Publicznego Gimnazjum Nr 8 w Łodzi Prezentuje: FIZYKOMANIA."

Podobne prezentacje


Reklamy Google