F9 – Nucené chvění, rezonance

zpět

Nucené chvění, rezonance

 

Příklad (ladička):

  • úderem kladívka z pryže rozechvějeme ladičku – slyšíme tón o určité hlasitosti
  • podepřeme-li chvějící se ladičku nožkou o stůl – slyšíme tón ladičky hlasitěji
  • pokud nožku ladičky podepřeme na dutou dřevěnou krabičku (rezonanční skříňka) – zvuk vnímáme ještě hlasitější
  • chvění ladičky může vyvolat i nucené chvění ve sloupci vzduchu v trubici – při jisté délce sloupce je tón ladičky velmi zesílený (říkáme že vzduchový sloupec je v rezonanci s tónem ladičky)

 

ladička na rezonanční skříňce, vzduchový sloupec je v rezonanci s tónem ladičky

 

  • chvějící se těleso nevydává zpravidla nikdy zvuk který odpovídá jedinému kmitočtu
  • chvějící se struny, tyče, vzduchové sloupce vydávají základní tón jako tón nejnižšího kmitočtu, který slyšíme nejsilněji
  • spolu s ním vydává těleso i další tóny, jejichž kmitočty jsou celé násobky kmitočtu základního tónu
  • tyto vyšší tóny se jmenují tóny harmonické (slyšíme je slaběji než základní tón)
  • dodávají základnímu tónu „barvu“
  • proto rozeznáme například tóny klavíru od tónů houslí i když mají stejný základní tón

 

Pokus:

Ladičky postavíme do vzájemné vzdálenosti asi 0,4 m tak, aby otvory rezonančních skříněk byly proti sobě. Pak jednu ladičku rozezvučíme úderem pryžového kladívka a po chvíli (8 s až 10 s) její chvění utlumíme dotekem ruky. Pro přesvědčivější důkaz vynuceného kmitání (chvění) rezonující ladičky zavěsíme malý skleněný (plastový) korálek o velikosti hrachu na niti tak, aby se lehce dotýkal jednoho ramena ladičky.

SLYŠÍME, slabší tón téže frekvence (to dokazuje chvění druhé ladičky vzniklé rezonancí). Utlumíme-li její chvění dotekem ruky, tón zanikne. Vynucené kmitání této ladičky se projeví odskakováním korálku.

 

VIDEA:

První pokus hledání rezonance pomocí krokodýlku

Rezonance skleničky

Co umí zvuk – 1. část

Co umí zvuk – 2. část

zpět


Růžena KOLÁŘOVÁ, Jiří BOHUNĚK: Fyzika pro 8. ročník základní školy, dotisk 1. vydání, Havlíčkův Brod: nakladatelství Prometheus, spol. s.r.o., 2016. ISBN 978-80-7196-149-9

https://kdf.mff.cuni.cz/vyuka/psp1/doku.php?id=a_13

Svoboda, E. a kol.: Pokusy z fyziky na střední škole 2. Prometheus, Praha 19??. (úloha A13)