Повторим и вспомним:

  • - что такое колебания и волны;
  • - что такое звук;
  • - механический резонанс, условия его возникновения.

Мы узнаем:

  • - как возникает звуковой резонанс;
  • - для чего служат резонаторы.

Вы знаете, что амплитуда установившихся вынужденных механических колебаний достигает наибольшего значения в том случае, если частота вынуждающей силы совпадает с собственной частотой колебательной системы. Это явление называется резонансом.

Например, если периодически дёргать шнур в такт собственным колебаниям, то мы заметим увеличение амплитуды его колебаний.

Резонанс может быть вызван и звуковыми колебаниями. Если влажный палец двигать по краю бокала, то бокал будет издавать звенящие звуки. Хотя это и незаметно, палец движется и передаёт стеклу энергию короткими порциями, заставляя бокал вибрировать.

Стенки бокала также начинают вибрировать, если на него направить звуковую волну с частотой, равной его собственной. Если амплитуда станет очень большой, то бокал может даже разбиться. По причине резонанса при пении Ф.И. Шаляпина дрожали (резонировали) хрустальные подвески люстр. Возникновение резонанса можно проследить и в ванной комнате. Если вы будете негромко пропевать звуки разной частоты, то на одной из частот возникнет резонанс.

Проведём ещё один опыт. Возьмём два камертона с одинаковой собственной частотой колебаний. Ударим один из камертонов молоточком. Зажав его рукой, и прекратив его звучание, мы услышим, как зазвучит второй камертон. Это происходит потому, что второй камертон начинает колебаться под действием дошедших до него звуковых волн, созданных колебаниями первого камертона. Частоты собственных колебаний камертонов одинаковы, поэтому возникает резонанс: амплитуда колебаний второго камертона становится достаточно велика, чтобы звучание было слышно.

Если изменить частоту собственных колебаний второго камертона, например, изменив его размеры, то в этом случае он не будет отзываться на колебания первого камертона, и явление резонанса не произойдёт.

Резонируют не только камертоны. Подвесим вибрирующий камертон к высокому стеклянному цилиндрическому сосуду. Будем понемногу наливать воду в сосуд. Через некоторое время мы услышим сильный звук. Если продолжать наливать воду, то звук прекратится. В этом случае на колебания камертона отзывается воздушный столб в сосуде. Очевидно, что наиболее громкое звучание воздушного столба наступает, когда собственные частота его колебаний совпадает с частотой колебаний камертона. Это и есть условие резонанса. Такой закрытый с одного конца сосуд, создающий условие резонанса, называется резонатором.

Камертоны обычно укрепляют на ящиках, открытых с одного конца. Такие ящики служат резонаторами, усиливающими его звучание. Резонаторами служат также трубы духовых инструментов, трубы органа. В музыкальных инструментах роль резонатора выполняют части их корпусов. Например, в гитаре, скрипке и других подобных им струнных инструментах резонаторами служат их деки, которые усиливают издаваемые струнами звуки и придают звучанию инструмента характерную для него окраску - тембр.

Человек также имеет собственный резонатор - это полость рта, усиливающая издаваемые звуки.

Узнать ещё больше интересного вы можете перейдя в проект Физика.