Modi normali di una barra

Da "Fisica, onde Musica": un sito web su fisica delle onde e del suono, acustica degli strumenti musicali, scale musicali, armonia e musica.

Illustrazione dei modi normali

Barra libera-libera

  • Consideriamo una barretta perfettamente elastica completamente libera di vibrare, cioè non vincolata in alcun punto.
  • Questo sistema fisico descrive bene le parti vibranti di alcuni strumenti a percussione quali la Marimba e il Glockenspiel.
  • I suoi modi normali sono caratterizzati da un solo numero intero
  • Esso indica direttamente il numero dei nodi che la barra forma nella sua oscillazione meno uno.
  • Per esempio il modo {2} indica che ci sono 3 nodi.
  • Fissate le dimensioni, la forma della barretta e il materiale di cui è composta, la frequenza propria di ogni modo dipende dal numero del modo, ma non in modo semplice: la frequenza di oscillazione di ciascun modo non è direttamente proporzionale al numero del modo, come invece accade nel caso della corda.

barra_ff_freq_1.mp3

modo {1}, f=f0

barra_ff_freq_2.mp3

modo {2}, f=2.75f0

barra_ff_freq_3.mp3

modo {3}, f=5.40f0

barra_ff_freq_4.mp3

modo {4}, f=8.93f0

Barra fissa-libera

  • Consideriamo una barretta perfettamente elastica fissata rigidamente ad un'estremità e libera di vibrare all'altra.
  • Questo sistema fisico descrive bene l'ancia presente in alcuni strumenti a fiato quali il clarinetto, l'armonica a bocca, o le lamelle di un Carillon o di uno scacciapensieri.
  • Forma e frequenze dei modi normali sono diverse rispetto al caso della barra libera-libera e, di nuovo, non stanno in rapporti armonici con la fondamentale.

barra_ff_freq_1.mp3

modo {1}, f=f0

barra_cf_freq_2.mp3

modo {2}, f=6.27f0

barra_cf_freq_3.mp3

modo {3}, f=17.55f0

barra_cf_freq_4.mp3

modo {4}, f=34.39f0



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