Muzyka i rezonans

Instrumenty muzyczne wydają dźwięki na kilka różnych sposobów. Oto jeden z nich. Gdy grasz na gitarze, pociągasz strunę a następnie ją puszczasz. Ponieważ struna jest nieco elastyczna, zaczyna się odbijać. Innymi słowy: wibruje.

Za każdym razem, kiedy struna gitary porusza się, powietrze z jednej strony spręża się, a z drugiej rozpręża. To właśnie sprężenia i rozprężenia tworzą dźwięk. To, jaki ton słyszymy zależy od częstotliwości drgań, a to z kolei zależy od materiału, z jakiego zrobiona jest struna, jak bardzo jest naciągnięta i jaką ma długość. Gdy grasz na gitarze i naciskasz strunę na gryfie sprawiasz, że zachowuje się ona, jakby była krótsza. Krótsza struna wibruje z wyższą częstotliwością, wydając wyższy ton.

Oto inny sposób na wydobywanie dźwięku z instrumentu. Tutaj trzeba użyć ust i dmuchnąć, aby wprawić powietrze w ruch. Te instrumenty to instrumenty dęte. Wibracje są wywoływane przy pomocy ust osoby grającej. Ton dźwięku jest wtedy kształtowany przez odległość, którą pokonuje dźwięk wędrujący przez mosiężną rurę.

Gdy muzyk naciska przyciski, zawory się otwierają i zmieniają długość drogi pokonywanej przez dźwięk, a przez to zmieniają wydawany ton. Im dłuższa rura, tym niższa częstotliwość i niższy ton. Istnieje wiele sposobów na tworzenie muzyki. Niektóre z wczesnych instrumentów były instrumentami, w które się uderza. Uderz w nie pałką lub otwartą dłonią, a zaczną wibrować.

Tak jak dłuższa struna lub rura oznacza niższą częstotliwość, większy bęben wydaje głębsze dźwięki o dłuższych falach. W większości instrumentów początkowe drgania są słabe. Sama struna gitary wytwarza drgania o niskiej amplitudzie, ledwie słyszalne. Do tego właśnie służy część główna gitary, czyli pudło rezonansowe. To drewniane pudło wzmacnia drgania.

Nie potrzeba do tego ani prądu, ani żadnej dodatkowej energii. Dzieje się to tak: gdy wibracje strun gitary docierają do pudła, pudło także zaczyna wibrować z taką samą częstotliwością, ale większą amplitudą. Nazywamy to rezonansem. Każdy przedmiot ma swoje własne, naturalne częstotliwości, z którymi najchętniej wibruje. Pudło gitary jest tak zbudowane, że jego naturalna częstotliwość pasuje do częstotliwości, z jaką wydają dźwięk struny podczas gry.

Rezonans to zjawisko fizyczne polegające na przekazywaniu drgań i energii między przedmiotami o podobnych częstotliwościach naturalnych. To tak jak z huśtawką. Popchnij huśtawkę delikatnie kilka razy, w momentach dokładnie dopasowanych do naturalnej częstotliwości huśtawki. Część energii przekazanej przez Ciebie huśtawce pozostaje, gdy popychasz ją kolejny raz. W końcu huśtawka rozbuja się na całkiem dużą wysokość.

Twoje popchnięcia o niskiej amplitudzie są przekazywane huśtawce z częstotliwością pasującą do naturalnej częstotliwości huśtawki.