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可以奏乐的不止有高脚杯,还有... | 正经玩

荔枝&荷塘&婷子 中科院物理所 2022-05-17

大家拿着见底的易拉罐走动时

可能都听到过风吹过罐口的声音

不知道大家有没有疑惑过

这种声音都是一样的吗?



今天我们就来看看能不能玩出什么新花样



实验器材


所标杯、剪刀、竹签、胶带、塑料绳、空易拉罐


实验过程




首先,将绳子系在易拉罐的拉环上



转动绳子

易拉罐会发出声音



使用不同规格的易拉罐

发出声音的音调也有不同

 


不过这样发出的声音响度有限

这其中有两种声音:

绳子与罐体刮动空气发出的声音

以及易拉罐内部空气振动发出的声音

我们可以试着让罐内的声音变得响一些

比如在罐侧或罐底开几个小口



大家试试看

是不是声音大了许多


易拉罐发出的声音是不是改变了一些

注意这个开口若是过大

则反而会让声音响度降低

并且,开口位置的不同

也会改变易拉罐发出声音的音调

 

除了改良单个易拉罐

我们也可以增加易拉罐的数量

如果我们尝试增加绑着易拉罐的线的数量



多个绳子会缠在一起

甚至打结

会影响易拉罐的发声性能



所以我们选择固定易拉罐

大家可以设计一下自己的易拉罐组合

例如“领奖台”型



或“雪车“型


 

当然也不要忘了我们有两只手


原理解说






两周前的雷声桶用的是类似于弦乐的发生结构,今天的易拉罐就更像管乐一些。


在易拉罐的运动中,风从易拉罐的罐口吹过,由于流速不同压强不同产生罐口空气的扰动,并最终引起罐内空气柱振动发出声音。而引起空气柱振动的难易程度和开口的形状与大小都有关系。


当开口较小时,开口越大、形状越饱满则开口处扰动的空气量越多,发出的声音会变大;但是当开口过于大时开口处空气的扰动填充不了整个开口,振动在开口处耗散,就难以传递至罐内。


当我们在罐体上开更多小口时,增加了能提供罐内空气柱振动的开口,但也改变了罐内空气柱的等效长度,所以发出声音的音调也会改变。


上期回顾
No.289 刑侦必备技能?今天就来一个大揭秘!| 正经玩

01.我的世界666的实验分享如下:


02..的实验分享如下:


03.Andy的实验分享如下:


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06.Célestes的实验分享如下:


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