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会歌唱的尺子和管子

2020-07-04徐杰

阅读(科学探秘) 2020年4期
关键词:采蜜排水管音阶

徐杰

风声雨声流水声,琴声歌声读书声,每天充耳的都是各种不同形式、不同质感的声音。声音里有许许多多的秘密,让我们来逐一揭示吧!

学习用品中有不同种类的直尺,我们可以用它们来制作乐器哦。

实验材料

钢尺、塑料尺。

实验过程

1.取一把钢尺放在桌子边缘,桌子边缘最好不要有弧度。将尺子一端伸出桌子边缘,用手紧压着桌上的尺子,另一只手敲击伸出桌子边缘尺子的末端,让尺子振动起来,有没有发出声音?

2.确定可以发出声音后,记下音阶,在不同长度的位置,以彩色笔记录下音阶的位置。

3.之后,就可以表演了,先演奏简易的音阶,熟练后可以尝试复杂的曲子。

科学原理

任何乐器能发出声音都是因为振动,当空气的振动频率达到耳朵听得到的范围,我们就听到了声音。尺子发出声音,是因为产生了振动,振动的快慢决定了音调的高低。而振动快慢和尺子伸出桌子边缘的长度有关。伸出桌子边缘的尺子越长,振动会越慢,音调就较低。这原理就如同吉他的弦越長,音调就越低,越短则音调就越高一样。

同理,拿起排水管的一端,以此为圆心,用力地甩、旋转。你也会听到不同音调、音色的声音,如同水管会歌唱一般。

原来,排水管能发出声音,是因为快速旋转时,空气会由底端流动到旋转的一端(伯努利定律),当空气在管子内流动时,经过凹凸不平的管壁而被扰动,进而产生涡流而发出声音。

生活中,有经验的养蜂人就能根据声音辨别出蜜蜂是飞出去采蜜,还是采蜜归来。其辨别的主要依据是,不同的蜜蜂载着花蜜飞行时,翅膀平均每秒振动300次,不载花蜜时,平均每秒振动440次。

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