Bir uzay istasyonunda gitar çalmanın sesi Dünya'dakilerle aynı mı olacak?
Bu sorunun cevabı evet. Uzay istasyonundaki insanların konforunu sağlamak için uzay istasyonu genellikle normal basınç altında normal hava ile doldurulur, bu nedenle gitar çalarak üretilen ses yeryüzündeki ile aynıdır. Uzay istasyonundaki ağırlıksız ortam, gitarın ses üretme kabiliyetini etkilemez. Ses, teller tarafından üretilir ve piyano gövdesi, koparıldıktan sonra hızla titreşir. Bu titreşimler havaya çarptıktan sonra, hava hızla titreşerek duyduğumuz sözde piyano sesini oluşturur. İpin koparıldıktan sonra hızlı bir şekilde titremesinin nedeni, aşağıdaki iki etkinin etkileşiminden kaynaklanmaktadır: ipin gerilimi ve ipin ataleti.
Bir ipin gerginliği, ipi gerilmiş ve eğimli bir şekilden kompakt bir doğrusal şekle geri çekme eğiliminde olan kuvvettir. Tersine, telin ağırlığından kaynaklanan atalet, titreyen ipin sıkı bir doğrusal duruma ulaşmış olsa bile titreşmeye devam etmesine neden olur. Böylece atalet, hareket halindeki ipin, gerilimin girmeye çalıştığı doğrusal şekli aşmasına neden olur. Sonuç olarak, ipi tekrar düzleştirmek için tekrarlanan ip gerginliğini ve tekrar bükülmek için tekrarlanan ip ataletini içeren bir döngü. Bu periyodik dizge kalıbı o kadar hızlı gerçekleşir ki, insanlar onu belirsiz bir titreşim olarak görürler ve ipin uzunluğu daha önemli bir parametredir. Kordonun uzunluğu, kordonun titreşim işlemi sırasında ne ölçüde deforme olabileceğini belirler, bu nedenle de kordon titreşimini etkileyen faktörlerden biridir.
Gitarın ürettiği sesin tek bir ton olduğunu varsayalım. Açıkçası durum böyle değil, ama amacımıza yeterince yakın. Yukarıda bahsettiğimiz kavramlara göre, ses perdesinin üretiminin tel uzunluğuna L, ilk toplam ağırlık M ve tel gerginliğine T bağlı olduğunu zaten biliyoruz. Bilimsel olarak konuşursak, ses perdesi dediğimiz şey aslında titreşim frekansını, yani saniyedeki titreşim sayısını ifade eder. Daha fazla gerilime sahip bir ip, saniyede daha fazla titreşim döngüsü tamamlayarak düz bir şekle daha hızlı geri dönecektir. Buradan, sesin frekansının ipin gerilimi ile orantılı olduğu sonucuna varabiliriz.
Benzer şekilde, daha ağır bir ip daha fazla eylemsizliğe sahiptir, bu nedenle daha uzağa çekilebilir ve düz bir şekle dönmesi daha fazla zaman alır. Bundan, frekansın telin kalitesi ile ters orantılı olduğu sonucuna varabiliriz. Son olarak, daha uzun bir ip daha kolay deforme olur ve düz bir şekle dönmesi daha fazla zaman alır. Bundan, frekansın akorun uzunluğu ile ters orantılı olduğu sonucuna varabiliriz. Bu sonuçları birleştirdiğimizde, gitar tellerinin ürettiği sesin frekansının T / LM ile orantılı olduğu sonucuna varabiliriz. Aslında, frekans f2 = T / 4LM denklemini takip eder.
Bu denklemde yer çekiminin hiçbir etkisi olmadığını unutmayın. Bu nedenle yerçekimi ne kadar güçlü olursa olsun, gitar tellerinin ürettiği ses aynıdır (yerçekimi telleri kırmaya veya zarar vermeye yetmediği sürece). Yukarıda, titreşen telin düz bir şekle dönmeye devam edeceğini söylemiştim, bu tamamen doğru değil. Daha doğrusu, titreşen bir tel dengeye dönmeye çalışacaktır. Bir gitar teli için denge durumu aslında düz bir çizgidir. Tersine, iki kutup arasında asılı ağır bir elektrik hattı için denge durumu aşağı doğru bir yaydır.
Güç kablosu gerçekten de tıpkı bir gitar teli gibi titreşebilir ve ses üretebilir, ancak düz bir çizgide ileri geri titreşmez, sarkık kavisli dengesinde ileri geri titreşir. Yerçekimi, telin dengesini etkiler. Ancak ses, denge durumu etrafında titreşen tel tarafından üretildiğinden, yerçekimi telin ses üretme kabiliyetini etkilemez. (Ek olarak, kalın bir tele biraz gerginlik katabilir).
Kesinlikle, yörüngedeki uzay istasyonunun yeterli yerçekimine sahip olduğunu lütfen unutmayın. Uzay istasyonundaki astronotlar, yerçekimi olmadığı için değil, uzay istasyonuyla sürekli serbest düşüş içinde oldukları için havada süzülüyorlar. Buna görünür yerçekimi eksikliği diyebilirsiniz. Her durumda, gerçek yerçekimi ve görünen yerçekimi, gitar tellerinin ses yeteneğini etkilemeyecektir. Gerçek etki havadır. Yayılma sürecinde hava varsa, ses gitarın tellerinden ve gövdesinden insan kulağına iletilebilir.
Bir vakum alanında aslında hava yoktur. Bu nedenle uzayda ses iletilemez. Diğer bir deyişle, bir astronot hava dolu bir uzay istasyonundan çıkıp gitarını uzay yürüyüşü için uzaya götürürse, diğer astronot gitarının sesini duymayacaktır. Gitar telleri koparıldığında hala iyi titrer, ancak gitar tellerinin ve vücudun sesini diğer astronotların kulaklarına iletecek hava yoktur. Gitar çalan astronotlar bunu duyabilir, çünkü titreşim havadan geçmeden direkt olarak gitarın gövdesinden kulaklarına gövdesi aracılığıyla iletilebilir. Ancak diğerleri için açık bir yerde gitar çalmak ses çıkarmaz. Yine, bunun yerçekimi eksikliğiyle ilgisi yok, ancak hava eksikliği nedeniyle.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. wtamu
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
