العلاقة بين الصوت وكل من الطول والسمك والشد

1999 أطفالنا والعلوم في المرحلة الابتدائية

KFAS

الطول والسمك والشد الصوت الفيزياء

الصوت والطول

إن العلاقة بين الطول واختلاف درجة النغمة أو طبقة الصوت، يمكن بحثها بتجربة مجموعة من القضبان الخشبية المصنوعة من أوتاد مقطوعة بأطوال مختلفة.

وإذا كان لكل قضيب عقدة خيطية مثبتة بمشبك في إحدى أطرافها، فيمكن للأطفال تحريكها بسهولة على حبل رفيع، ويمكن بعد ذلك ترتيبها بحيث تكون أكثرها حدة في أحد الأطراف، والأكثر غلظة في الطرف الآخر ((شكل 7-2)).

والقضبان المصنوعة من الأنابيب المعدنية ستصدر أصواتا مختلفة، كما أنها توضح أيضا أن أطول القطع تصدر أغلظ الأصوات.

وإذا صنع الأطفال الغلوكسنبيل (آلة موسيقية مؤلفة من قضبان حديدية متدلية تضرب بمطرقتين) (شكل 7-1)، فسيلاحظون مرة أخرى أن أطول المسامير تصنع أغلظ الأصوات، ولمعرفة إن كان الأطفال يستطيعون تطبيق هذه المعلومة.

يمكن الطلب منهم تثبيت مسطرة على حافة منضدة بمشبك (clamp) والتنبؤ بالأصوات المختلفة التي ستصدر عند تغيير طول الجزء الممتد من المسطرة، ثم يقوم الأطفال بتنفيذ النشاط لاختبار تنبؤاتهم.

 

الصوت والسمك

يمكن اختبار الأزواج المختلفة من الأوتار ذات الطول نفسه، ولكن بسمك مختلف للتحقق مما إذا كان سمك المادة له أي تأثير على الصوت، وكل زوج يجب أن يقرع أو يرتب حسب النغمة التي يصدرها، وبطريقة مشابهة يمكن طرق المسامير ذات الطول نفسه، ولكن بسمك مختلف في قطعة خشب حسب نغمتها، وسيكتشف الأطفال بأن أسمك القضبان والمسامير ستنتج أغلظ النغمات.

وبطريقة مشابهة فإن الوتر السميك في البيانو أو الجيتار يصدر أصواتا أغلظ من تلك التي يصدرها الوتر الرفيع من الطول نفسه لأنه أثقل، وبالتالي لن يهتز بالسرعة نفسها.

ويمكن اختبار تأثير دمج كل من السمك والطول معا باستخدام الأربطة المطاطية، حيث يمكن للأطفال وضع أربطة حول علبة كرتونية لمقارنة الأصوات المختلفة التي تصدرها.

وفي البداية يجب أن يكونوا حريصين على تغيير متغير واحد في الوقت الواحد، فإذا كانوا يقارنون السمك، فيجب أن يبقى الطول نفسه. وفيما بعد يمكنهم دمج المتغيرات ومقارنة الأصوات الناتجة عن كل من الرباط الطويل السميك، والطويل الرفيع، القصير السميك، والقصير الرفيع، وسوف يفهم الأطفال من هذه الأنشطة لماذا تكون الآلات الوترية ذات الأصوات الغليظة لا تحوي أوتارا أطول فقط، بل أسمك أيضا.

 

الصوت والشد

والشد يؤثر كذلك على صوت الآلات الوترية، فإذا وضع شريط مطاطي على خطاف فوق كرسي، ثم نقر عندما يكون راخيا (غير محكم الإثبات)، ثم يتم شده بعد ذلك بانتظام ونقره، فسيصدر أصواتا تتزايد في حدتها في كل مرة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]