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
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)