Πώς ισχύουν οι νόμοι της Newton για τα μουσικά όργανα;
1. Ο πρώτος νόμος του Νεύτωνα:Inertia
* Οργάνωση συμβολοσειράς: Όταν μια συμβολοσειρά απομακρύνεται ή υποκλίνεται, η αδράνεια του αντιστέκεται στην κίνηση σε κίνηση. Αυτή η αντίσταση αναγκάζει τη συμβολοσειρά να δονείται μπροστά και πίσω, δημιουργώντας ηχητικά κύματα. Η μάζα και η ένταση της χορδής επηρεάζουν την αδράνεια του, επηρεάζοντας το βήμα και τον τόνο του ήχου.
* Wind Instruments: Τα μόρια αέρα μέσα στο όργανο έχουν αδράνεια. Όταν ο αέρας εκτοξεύεται σε ένα χείλος ή μέσα από ένα καλάμι, προκαλεί τη δόνηση της στήλης αέρα μέσα. Το μήκος και το σχήμα του οργάνου, καθώς και το υλικό που είναι κατασκευασμένο, επηρεάζουν όλα την αδράνεια της στήλης αέρα, καθορίζοντας το βήμα και το στύλο του ήχου.
2. Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα:δύναμη και επιτάχυνση
* Δύναμη και δόνηση: Η δύναμη που εφαρμόζεται σε ένα όργανο επηρεάζει άμεσα το εύρος των δονήσεων. Για παράδειγμα, μια πιο δύσκολη απομάκρυνση σε μια συμβολοσειρά ή ένα ισχυρότερο χτύπημα σε ένα όργανο ανέμου δημιουργεί έναν πιο δυναμικό ήχο. Η δύναμη επηρεάζει επίσης τη συχνότητα ή το βήμα του ήχου.
* απόσβεση: Η δύναμη της τριβής ενεργεί ως δύναμη απόσβεσης, προκαλώντας τη φθορά των δονήσεων με την πάροδο του χρόνου. Αυτή η απόσβεση καθορίζει πόσο καιρό διατηρείται μια σημείωση. Για παράδειγμα, το τσίμπημα σε ένα σφυρί πιάνο βοηθά να μειώσει γρήγορα τις δονήσεις των χορδών.
3. Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα:Δράση και αντίδραση
* Παραγωγή ήχου: Όταν μια συμβολοσειρά δονείται, ασκεί μια δύναμη στα γύρω μόρια αέρα. Αυτά τα μόρια, με τη σειρά τους, ασκούν μια ίση και αντίθετη δύναμη πίσω στη συμβολοσειρά. Αυτή η αλληλεπίδραση δημιουργεί τα ηχητικά κύματα που ακούμε.
* συντονισμός: Οι δονήσεις του οργάνου μπορούν να προκαλέσουν αντήχηση άλλων τμημάτων. Αυτό συμβαίνει όταν η συχνότητα του δονητικού τμήματος ταιριάζει με τη φυσική συχνότητα ενός άλλου συστατικού. Για παράδειγμα, ο ήχος μιας κιθάρας ή βιολιού αντηχεί με τις δονήσεις των χορδών, ενισχύοντας τον ήχο.
Παραδείγματα:
* πιάνο: Πατώντας ένα πλήκτρο θέτει ένα σφυρί σε κίνηση, το οποίο χτυπά μια συμβολοσειρά. Η δύναμη του σφυριού καθορίζει την ένταση της σημείωσης. Η ένταση και η μάζα της συμβολοσειράς καθορίζουν το βήμα. Οι αποσβεστήρες στο πιάνο ενεργούν ως δύναμη απόσβεσης, σταματώντας γρήγορα τις δονήσεις.
* κιθάρα: Η απομάκρυνση μιας συμβολοσειράς την προκαλεί να δονείται. Η τάση της συμβολοσειράς καθορίζει το βήμα, ενώ η δύναμη της απομάκρυνσης καθορίζει την ένταση. Ο ήχος αντηχεί με τις δονήσεις της συμβολοσειράς, ενισχύοντας τον ήχο.
* φλάουτο: Ο αέρας που εκτοξεύεται από την πλάκα των χειλιών δημιουργεί μια δονητική στήλη αέρα μέσα στο φλάουτο. Το μήκος και το σχήμα του φλάουτου καθορίζουν το βήμα. Η δύναμη του αέρα που ανατινάχτηκε στο φλάουτο επηρεάζει την ένταση.
Με την κατανόηση αυτών των νόμων, οι μουσικοί και οι κατασκευαστές οργάνων μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο λειτουργίας των οργάνων, επιτρέποντάς τους να δημιουργήσουν και να συντονίζουν τα όργανα, να τα παίξουν αποτελεσματικά και ακόμη και να σχεδιάσουν νέα όργανα.
