أجراس سِرِّيَّة


أجراس سِرِّيَّة

أنشئ نظام الصوت الشخصي الخاص بك باستخدام شماعة ملابس وخيط.

أنشئ نظام الصوت الخاص بك باستخدام شماعة ملابس وخيط لإنتاج أصوات موسيقية لا يسمعها أحد سواك.

الأدوات والخامات

  • شماعة ملابس معدنية غير مطليَّة.
  • خيط.
  • مقص.
  • اختياري: رف تبريد أو خبيز، وملقط سلطة معدني.

التجميع

  1. اقطع خيطين؛ طول كل منهما نحو قدمين (0.6 أمتار).
  1. اربط أحد طرفي كل خيط بجانبٍ مختلفٍ من الشماعة المعدنية، كما هو موضح في الصورة أعلاه.
  1. لف الطرف الحر لأحد الخيطين حول سبابتك عدة مرات. لف الخيط الآخر حول السبابة في يدك الأخرى.
  1. اسمح للتجميع بالتأرجح بحرية من إصبعيك.

 

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟

ضع إصبعي السبابة (معلَّقة بهما الشماعة) برفق على السديلة الصغيرة من الجلد أمام أذنيك مباشرة، بحيث تغلق قناة الأذن دون وضع أصابعك في أذنيك. أرجح الشماعة بحيث ترتطم بخفةٍ على شيءٍ صلبٍ، مثل حافة المكتب أو إطار الباب، ثم اترك الشماعة معلقة بِحرِّية. عندما تهتز الشماعة، يجب أن تسمع رنين الصوت الناتج عبر الأوتار مثل الأجراس.

للمُضي قدمًا، حاول استخدام مواد مختلفة ومعرفة مدى نجاحها. بدلاً من استخدام شماعة معدنية، على سبيل المثال، جرب رف تبريد/خبيز أو ملقط سلطة معدني.


 

ما الذي يحدث؟

على الرغم من أن معظم الأصوات التي نسمعها تنتقل عبر الهواء، فإن الهواء ليس الناقل الوحيد للموجات الصوتية –كما أنه ليس الأفضل. يمكن سماع دقات ساعة في الهواء، إذا كنت قريبًا بدرجةٍ كافيةٍ، ولكن ضع أذنك على المنضدة مع وجود الساعة عليها، وسيبدو صوت التكتكة أعلى بكثير.

عندما يهتز شيء ما، يمكن أن تختلف قوة الاهتزاز وطول الوقت الذي تستمر فيه الاهتزازات قليلاً، اعتمادًا على المواد المعنية. اضرب قطعة من الخشب بعصا وسيستمر الصوت للحظة. اضرب جرسًا معدنيًّا بالعصا نفسها، وقد يستمر الصوت لعدة ثوانٍ. الماء ناقل جيد آخر للصوت.

لماذا الاختلاف؟ في بعض المواد، تتجمع الجزيئات بإحكام معًا؛ في مواد أخرى، تترتب الجزيئات بشكل فضفاض أكثر. مدى قرب الجزيئات بعضها من بعض يمكن أن يؤثر في مدى سهولة ارتطامها بعضها ببعض لبدء حركة الاهتزاز.

عندما تضرب شماعة الملابس بأداة أخرى، فإنها تبدأ في الاهتزاز. وتنتقل الاهتزازات في المعدن عبر الخيط إلى أصابعك. ينتقل الاهتزاز إلى رأسك من خلال أجسام صلبة، وليس من خلال الهواء. قارن صوت شماعة الملابس وهي ترتطم بكرسي أو مكتب دون إمساك الخيط بأذنيك. الصوت باهت للغاية. يوضح هذا كيف يبدو الاهتزاز نفسه مختلفًا عندما ينتقل عبر مواد مختلفة.


 

المُضي قدمًا

الصوت حركة منظمة. الحرارة عبارة عن حركة عشوائية. بعض المواد، منها الرصاص، تحول الصوت بسرعة إلى حرارة. البعض الآخر، مثل بلورة الكوارتز، يحول الصوت ببطء شديد إلى حرارة.

هذه الوجبة العلمية الخفيفة جزء من مجموعة تسلط الضوء على الفنانين والعلماء والمخترعين والمفكرين من ذوي البشرة السمراء الذين يساعد عملهم أو يوسع فهمنا للظواهر التي جرى استكشافها في الوجبة الخفيفة.

المصدر: معامل سونافي

الدكتور جيمس ويست (مواليد 1931)، في الصورة أعلاه، مخترع ومختص صوت. في عام 1962، درس د. ويست الصوتيات، وشارك في اختراع ميكروفون الشريحة المشحونة. ويستخدم 90% من جميع الميكروفونات التي يجري إنتاجها هذه التقنية التي حسنت من الأداء والسلامة الصوتية والتكلفة. لدى د. ويست أكثر من 250 براءة اختراع، وعديد من الجوائز، منها الميدالية الوطنية للتكنولوجيا والابتكار، وعضوية قاعة مشاهير المخترعين. في هذه الوجبة الخفيفة العلمية، تستكشف الصوتيات من خلال مراقبة كيفية انتقال الصوت في المواد المختلفة.


 

 Exploratorium, 2022

© by the Exploratorium 2022