Влияние материала на звук (продолжение)

[Danilin]

Сообщение от noname

На характер чего? Что это еще за колебания? Кто кому должен?
Если произошло отражение, то что "переизлучать"?

Сейчас объясню, что я имею ввиду. При падении волны на границу двух сред (воздух-дерево), звуковая волна разбивается на два луча - один луч отражается по закону "угол падения = углу отражения", другой преломляется, то есть проходит внутрь материала флейты. И этот луч будет той же частоты, что и падающий. Далее, формула для стоячей волны, которая образуется внутри корпуса БЛФ, пишется для ТОНКИХ трубок (наизусть не помню). Стенка этой трубки - то же тонкая, поэтому полного поглощения звука в ней никогда не будет. Луч, идущий внутри этой стенке, на второй, внешней границе (дерево-воздух) так же разобъется на два луча. Преломленный выйдет наружу, за границу БЛФ, а отраженный будет гулять, отражаясь, внутри стенок трубки, возбуждая в ней колебания.

Далее интересно, какими это будут колебания? Колебания, по частоте далекие от собственных колебаний корпуса, будут гаситься, а близкие к ним - возбуждать колебания корпуса (явление резонанса). Собственные колебания тела являются его собственной характеристикой, и зависят от его размеров и массы (как в маятнике - от длины нитки L и массы грузика М).
Собственно, про вынужденные колебания написано в школьных учебниках http://www.physics.ru/courses/op25pa...l#.WS1oPdSLSt8
В качестве внешней силы будут колебания звуковой волны, возникшей в столбе воздуха внутри флейты, в качестве маятника - корпус флейты. Если амплитуда этих вынужденных колебаний окажется ничтожна по сравнению с амплитудой звука столба, то можно сказать "материал не влияет на звук". Но она мне не кажется ничтожной, потому что (цитата из ссылки выше) "При резонансе амплитуда xm колебания груза может во много раз превосходить амплитуду ym колебаний свободного конца пружины, вызванного внешним воздействием. В отсутствие трения амплитуда вынужденных колебаний при резонансе должна неограниченно возрастать."
Так вот мне представляется этот процесс.

Почему частота колебаний корпуса должна отличаться от основной частоты колебаний столба воздуха? Потому что в столбе могут присутствовать гармоники, и корпус может заиграть на частоте этих гармоник. То, что кусок полена может как-то "звучать", кажется нам абсурдным - мы знаем, что дерево - материал не звонкий, то есть колебания в нем затухают быстро (после прекращения внешнего воздействия). Металл - звонкий, поэтому тарелки для ударных никто из дерева не делает. Но может оказаться, что собственная частота (частота свободных колебаний) трубки из металла будет находиться так же далеко от частот нот, на которых мы играем. И тогда будет ясно, что описания звучания серебряных, золотых и платиновых флейт - просто маркетинговая ловкость производителей.

Считать - это значит иметь исходные данные, и на их основании делать выводы. Иначе не счет получается а фантазии на тему "сколько ангелов поместится на острие иглы" или "какого цвета глаза у бога", где каждый хочет что-то сказать, не видевши при этом ни ангела, ни бога, ни острия иглы.

Не так все запущено, как вы тут представляете. Вся наука начинается с предположений. Желательно, наиболее простых. На основе предположений строится модель (словестная и/или математическая), а потом делаются эксперимент или наблюдения. Я не изучал явления резонанса для объемных тел, и даже зная массу корпуса флейты, не могу прикинуть ее резононсную (собственную) частоту, но это можно сделать экспериментально, и довольно точно. Я бы сделал так: на место свистка флейты установил бы сопоставимый с ним по размерам динамик, и генератором подавал бы на него напряжение разной звуковой частоты. Зафиксировал бы частоту (или частоты), на которых бы корпус БЛФ вибрировал бы сильней всего. Наиболее точно это можно сделать оптически (могу отдельно описать метод). Эта частота будет собственной частотой корпуса.

Если хотите знать, как звучит флейта - не морочьте себе и окружающим голову, просто почитайте, убедитесь, что у духовых нет звучащего тела, ничего не звенит и не дрожит, не служит "возбудителем колебаний":

За ссылки спасибо, обязательно изучу. А если кому морочу голову, извините. Пишу всю эту муть не потому, что считаю себя знатоком в этой сфере, а наоборот, потому что хочу узнать. Потому что не нашел ни в одной ветке убедительной и стройной аргументации ни за, ни против. Кто-то считает так, кто-то по-другому, кто-то играл у другого за спиной, кто-то делал записи с разных флейт. И все.

Здесь я вывалил все (или почти все - надо знать меру) о процессе, вы можете найти изъян в рассуждениях, дать ссылки на эксперименты, тогда все станет на места.