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グラスを飲むと、その縁に指をこすったり、物体で叩いたりすると音がします。この音は、ガラスの振動がガラス内部の空気に影響を与えるときに発生します。各ガラスは、共振周波数と呼ばれる特徴的なピッチで振動します。この周波数は、ガラスの特性とガラス内部に液体があるかどうかによって異なります。
ガラスの振動
ガラスが音を立てると、ガラスの端が非常に速く動きます。ガラスの反対側の2つの側面が同時に伸縮します。これらの側面から90度離れた側面は、これらの他の2つの側面の反対側に伸縮します。ガラス内のこれらの急速な振動により、ガラス内の空気が波状に圧縮および膨張します。これらの気圧の波は、私たちが音として知っているものです。
共鳴周波数
リンギング音のピッチまたは周波数は、ガラスの物理的特性に応じて変化します。周波数は、1秒あたりのサイクルまたはヘルツで測定されます。オブジェクトが振動する周波数は、その共振周波数と呼ばれます。厚いガラスは薄いガラスほど簡単に共振しません。また、ガラスに液体がある場合、これはガラスの共振周波数を下げます。これは、ガラス瓶の上部を吹き飛ばしたときに起こることの反対です。これらは、音波を作成する2つの異なる方法です。
摩擦対タップ
ガラスの縁に指をこすったり、何かでタップしたりすると、生成されるサウンドにわずかに異なる効果があります。周波数は方法に関係なく同じになりますが、音の持続時間は異なります。ガラスの縁に指をこすると、ガラスが交互に滑り、指にくっつきます。これにより、共振周波数で振動が発生し、ガラスは、擦れている間音を発し、その後少し減衰します。ガラスをタップすると音が鳴り、すぐに音が減衰し始めます。
減衰
ガラスは、振動が抑制または減衰されているため、非常に大きな音や非常に長い時間は共振しません。ガラスの端をこすったり、叩いたりしても、ガラスがすべて振動しているわけではありません。振動していないガラス分子は、リムの振動を減衰させるのに役立ちます。振動が減衰されない場合、共振周波数でますます強い振動が連続的に発生するため、ガラスが破損する可能性があります。
眼鏡はいつ音から外れますか？
強力なオペラ歌手が声でグラスを割るというイメージは、共鳴の科学に基づいています。ガラスがその共振周波数の音波にさらされると、ガラスはそれらの波と同期して振動します。外部スピーカーから来る音波のパワーを上げて、ガラスの自然な減衰を圧倒できます。これが起こると、ガラスは振動のストレスに耐えられなくなり、破損します。