七个杯子,杯中水量不同,用筷子敲击杯子,发出的音调相同吗?
水越多,音调越高还是越低?
我们可以这么理解:敲击杯子时,所有的杯子都相同,因此杯子这一因素可以不必考虑,所不同的是水的高度不同,因此音调的高低就取决于水位的高度。
我们知道,弦乐器(琵琶、古筝、小提琴、吉他等)发声时的音调高低取决于弦的长度,用同样的力度去拨动时,【弦越长,振动越慢,振动频率越低,音调越低】
反之,【弦越短,振动越快,振动频率越高,音调越高】
类似的,水位越高,水的振动越慢,振动频率越小,音调也越低!
反之,水位越低,水的振动越快,震动频率越大,音调也越高!
那么,如果改成对着杯口吹,发出的音调是什么规律?
我们立刻可以想到各种管乐器(笛子、箫、大号、小号等)的发声,所有的管乐器的发声原理都是空气柱振动发声,用同样的力去吹管乐器时,【空气柱越短,振动越快,频率越大,音调越高】
反之,【空气柱越长,振动越慢,频率越小,音调越低】
类似的,水位越高,空气柱就越短,空气柱的振动就越快,振动频率越大,音调越高!
水位越低,空气柱就越长,空气柱的振动就越慢,振动频率越小,音调越低!
这就是今天所要说的一个初中物理声学典型例题。