Hvorfor laver glasboller en ringende støj?

Et drikkeglas skaber lyd, når du gnider fingeren rundt om sin kant eller rammer den med en genstand. Denne lyd skabes, når glasets vibrationer påvirker luften inde i glasset. Hvert glas vibrerer ved en karakteristisk tonehøjde kaldet resonansfrekvensen. Denne frekvens er forskellig baseret på glasets egenskaber, og hvorvidt der er væske inde i den.

Vibrations of Glass

Når et glas gør en støj, kan glassets kanter meget hurtigt. To modsatte sider af glasset udvider og kontrakter på samme tid. Siderne 90 grader væk fra disse sider udvider og kontraherer modsat de andre to sider. Disse hurtige vibrationer i glasset får luften i glasset til at komprimere og ekspandere i bølger. Disse bølger af lufttryk er det, vi ved som lyd.

Resonansfrekvens

Ringenes lydstyrke eller frekvensen ændres afhængigt af glasets fysiske egenskaber. Frekvensen måles i cykler pr. Sekund eller hertz. Frekvensen ved hvilken en genstand vibrerer kaldes dens resonansfrekvens. Tykkere glas vil ikke resonere så let som tyndt glas. Også, hvis der er væske i et glas, vil dette sænke resonansfrekvensen af ​​glasset. Dette er modsat af hvad der sker, når du blæser over toppen af ​​en glasflaske. Det er to forskellige måder at lave lydbølger på.

Rubbing Vs. Tapping

Uanset om du gnider din finger rundt om glasets kant eller trykker på den med noget, vil det få lidt forskellige effekter på den producerede lyd. Frekvensen vil være den samme uanset metode, men lydens varighed vil være anderledes. Hvis du gnider fingeren rundt om glasets kant, glider glasset skiftevis og stikker til fingeren. Dette frembringer vibrationer ved resonansfrekvensen, og glasset vil producere lyd i løbet af gnidningen plus et lille forfaldstidspunkt bagefter. Hvis du trykker på glasset, lyder det, og straks begynder lyden at falde.

Dampning

Et glas vil ikke genoplive meget højt eller meget længe alene fordi dets vibrationer er undertrykt eller dæmpet. Ikke hele glasset er vibrerende, når du gnider sin kant eller rammer den. Glasmolekylerne, der ikke vibrerer, hjælper med at dæmpe vibrationerne på fælgen. Hvis vibrationerne ikke blev dæmpet, kunne den kontinuerlige produktion af stadig stærkere vibrationer ved resonansfrekvensen bryde glasset.

Hvornår laver briller fra lyd?

Billedet af en kraftig opera sangerbrud et glas med hendes stemme er baseret i resonansens videnskab. Hvis et glas udsættes for lydbølger ved resonansens frekvens, vil det vibrere i synkronisering med disse bølger. Lyden af ​​lydbølgerne fra en ekstern højttaler kan vendes op for at overvinde glasets naturlige dæmpning. Når dette sker, vil glasset ikke være i stand til at opretholde vibrationernes stress, og det vil gå i stykker.