نبذة تعريفية عن “التردد الطبيعي” و”التردد الرنيني”

2011 تجارب علمية الصوت والسمع

كريس و ودفورد

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التردد الطبيعي التردد الرنيني الفيزياء

تهتز جميع الأجسام بمعدل محدد يطلق عليه التردد الطبيعي.

إن هذا الاهتزاز هو السر وراء عمل معظم الآلات الموسيقية، بل ويمكن لهذا الاهتزاز أن يفسّر سبب انهيار بعض الجسور.

 

بلل إصبعك ثم مرره حول حافة كوب شراب كبير ثم كوب شراب صغير، فبينما تقوم بتمرير إصبعك حول حافة الكوب، يهتز الكوب ويصدر صوتاً.

ستجد أن اهتزاز الكوب الكبير أكثر بطئاً، وبالتالي فإن علامته الموسيقية أقل شدة من الكوب الصغير الذي يهتز بسرعة أكبر ويصدر علامة موسيقية ذات درجة أكثر ارتفاعاً.

 

الرنين

يُطلق على معدل اهتزاز الأجسام مصطلح "التردد". وكما هو الحال في أكواب الشراب، تملك جميع الأجسام الأخرى تردداً طبيعياً محدداً تميل عنده هذه الأجسام إلى الاهتزاز ويسمى التردد الطبيعي.

ويمكن في بعض الأحوال أن يتسبب إنشاد مطربي الأوبرا في تحطيم الأكواب إذا تساوت ترددات أصواتهم مع التردد الطبيعي للكوب.

 

فعندما تقوم المغنية بالغناء قرب الكوب تعم الطاقة المنبعثة من صوت المغنية لتشمل الكوب، وإذا كان تردد هذه الطاقة قريباً من تردد الكوب بصورة كافية، ستنتقل الطاقة إلى الكوب فيبدأ بالاهتزاز ويصدر صوتاً يحاكي صوت المغنية.

لقد حصل الشيء ذاته عندما مررت أصبعك حول حافة الكوب. وإذا استمرت المغنية في الغناء بطبقة الصوت والتردد ذاته، سيهتز الكوب أكثر فأكثر إلى أن تصبح الاهتزازات قوية إلى درجة تؤدي إلى تهشمه بالكامل.

 

أدوات موسيقية تصدح بالغناء

تعتمد غالبية الأدوات الموسيقية على الرنين في إصدار أصواتها المختلفة، فالأدوات الموسيقية الإيقاعية تهتز حسب تردد رنينها عندما تطرقها بيدك.

وتصدر الطبول صوتاً رتيباً لا يحمل أي علامات موسيقية عند قرعها، لكنك إذا استمعت إلى الطبول ضمن أحد الفرق السيمفونية ستلاحظ العديد من الطبول المختلفة ضُبطت جميعها كي تصدر نغمات ذات ترددات مختلفة.

 

وللأدوات الموسيقية – مثل "الزيلوفون" و"الفيبرافون" و"المرمبة" (وهي من آلات النقر الموسيقية) – أشكال مختلفة الأحجام مصممة بحيث تصدر نغمات مختلفة طبقاً لترددها الطبيعي.

بل إن أبسط أنواع الأدوات الموسيقية الإيقاعية كالمثلث لها تردد رنيني يميزها عن بقية الأدوات الأخرى، تستخدم الأنواع الأخرى من الأدوات الموسيقية الرنين بطرق مختلفة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]