Главная / Цемент / Акустика. Связанные колебания, резонанс, примеры передатчиков и приемников

Акустика. Связанные колебания, резонанс, примеры передатчиков и приемников

Если два совершающих колебания тела тем или иным способом связаны между собой, то мы имеем связанные колебания системы, состоящей из этих двух тел. Например, если два маятника соединить тонким резиновым шнуром, то они получат возможность через этот шнур действовать друг на друга и образуют связанную систему. Каждое из соединенных в систему тел совершает тогда сложное колебание, представляющее собою наложение двух простых, периоды которых слегка отличаются от собственных периодов каждого из маятников отдельно. Если вам понадобиться аренда звука в Санкт-Петербурге, рекомендуем посетить сайт http://arenda-zvuka-spb.ru.

Если один из маятников имеет большую массу и связь между обоими маятниками слаба (натяжение шнура слабо), то колебания второго маятника не вызывают заметных колебаний первого. Но, наоборот, первый маятник заставляет второй совершать простое колебание с периодом, свойственным первому: колебания второго маятника обращаются тогда в вынужденные колебания. Амплитуда последних — наибольшая, если собственный период второго маятника равен периоду первого, или, как говорят, когда он настроен с первым в резонанс.

Струна, камертон, колокол являются наиболее известными передатчиками. Они совершают свободные, затухающие колебания. И наоборот, если на них падают звуковые волны, то они раскачиваются, хотя и слабо, и поэтому являются приемниками звука. Важный тип приемников звука — так называемые воздушные резонаторы: резонатором может быть всякий пустой сосуд с небольшим отверстием наружу, например, бутылка. Воздух, находящийся в отверстии бутылки, двигаясь вперед и назад под действием звуковых волн, играет роль колеблющейся массы, а сжимаемый им при движении воздух, находящийся в самой бутылке, играет роль пружины, колеблющей массу воздуха в отверстии.

Таким образом, мы имеем перед собой систему, напоминающую тяжелое тело на тонкой пружине, то есть простую колебательную систему, которая может служить передатчиком и приемником. В последнем случае ее удобно снабдить особым отверстием для слушания принимаемого им звука (резонатор Гельмгольца).

Конечно, резонатор особенно сильно колеблется под действием звука, период которого равен периоду его свободных колебаний. Форма объема и отверстия для величины собственного периода резонатора существенной роли не играют, важна их величина. Такими резонаторами являются корпуса струнных инструментов, объемы воздуха в духовых инструментах. Тон резонатора иногда изменяется открыванием отверстий (например флейта, кларнет).