Äänirauta ja pöytä

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Seuraava ilmiö lienee kaikille tuttu.

Saatetaan äänirauta soimaan ja asetetaan se pöydän pintaa vasten, jolloin ääni kuullaan paljon voimakkaampana. Miten selität ilmiön?

Resonanssista tuskin on kyse, koska pöydän ominaistaajuus ei ole sama kuin ääniraudan ominaistaajuus, joten koettakaa keksiä jotain muuta. Jotenkin se johonkin kaikukoppaan liittyy, mutta miten?

Kommentit (14)

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Kale
Seuraava ilmiö lienee kaikille tuttu.

Saatetaan äänirauta soimaan ja asetetaan se pöydän pintaa vasten, jolloin ääni kuullaan paljon voimakkaampana. Miten selität ilmiön?

Kelpaako tällainen: Isompi pinta värähtelee -> isompi ääni.

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija
bosoni
Kelpaako tällainen: Isompi pinta värähtelee -> isompi ääni.

Ilmaisin itseni vissiin puutteellisesti. Miksi isompi pinta värähtelee, vaikka pöydällä ja ääniraudalla on eri ominaistaajuudet?

bosoni
Seuraa 
Viestejä2704
Liittynyt16.3.2005
Kale

Ilmaisin itseni vissiin puutteellisesti. Miksi isompi pinta värähtelee, vaikka pöydällä ja ääniraudalla on eri ominaistaajuudet?

Kyllähän pöytä tai mikä tahansa kappale voi värähdellä millä taajuudella vain. (kuten kaiuttimen kalvo, jolla ominaisvärähtelytaajuus pyritään saamaan käyttöalueen ulkopuolelle)

Jos sorruin (taas) virheeseen, niin tukka varmaan vain oli silmillä, kuten kuva osoittaa...

Vierailija

Kyse on nähdäkseni pohjimmiltaan aivan samasta ilmiöstä, kuin siinä, että jos otat käteesi pullonkorkin, nostat sen pöydän yläpuolelle, päästät siitä irti, ja pullonkorkin osuessa pöytään kuuluu ääni.

Pullonkorkin ja pöydän kohdatessa kuuluu ääni, koska törmäys muodostaa pöydän pinnalle paineimpulssin, joka lähtee aaltoilemaan kappaleen pintoja pitkin ja saa ilman aaltoilemaan ja värähtelemään sen mukana.

Nyt ajatellaan, että äänirauta värähtelee. Se tarkoittaa sitä, että ääniraudan asento ja periaatteessa jopa muoto muuttuvat korkeahkolla taajuudella. Tämä johtaa siihen, että ääniraudan pinta ikään kuin kohdistaa lyhyitä iskuja pöydän pintaan, ja jokainen isku saa aikaan paineimpulssin, joka saa pöydän värähtelemään. Ominaistaajuudella ei ole tässä kohtaa merkitystä - pöytä värähtelee joka tapauksessa, koska siihen kohdistuu paineimpulsseja.

Vierailija
Kale
Seuraava ilmiö lienee kaikille tuttu.

Saatetaan äänirauta soimaan ja asetetaan se pöydän pintaa vasten, jolloin ääni kuullaan paljon voimakkaampana. Miten selität ilmiön?

Resonanssista tuskin on kyse, koska pöydän ominaistaajuus ei ole sama kuin ääniraudan ominaistaajuus, joten koettakaa keksiä jotain muuta. Jotenkin se johonkin kaikukoppaan liittyy, mutta miten?

Olisiko nii, että vapaa värähtely ääniraudan jalassa estyy jolloin värähtelyn amplitudi voimistuu ( mutua ).

Korjattu vastaus: Ääniraudan jalan kautta värähtelyt välittyvät pöydän kanteen ja saavat sen värähtelemään samassa tahdissa ääniraudan kanssa. Toisaalta kovat pinnat heijastavat ääniaaltoja, joten pöytä toimii myös akustisena kaikupohjana.

Vierailija
Janne Mikola
Kyse on nähdäkseni pohjimmiltaan aivan samasta ilmiöstä, kuin siinä, että jos otat käteesi pullonkorkin, nostat sen pöydän yläpuolelle, päästät siitä irti, ja pullonkorkin osuessa pöytään kuuluu ääni.

Pullonkorkin ja pöydän kohdatessa kuuluu ääni, koska törmäys muodostaa pöydän pinnalle paineimpulssin, joka lähtee aaltoilemaan kappaleen pintoja pitkin ja saa ilman aaltoilemaan ja värähtelemään sen mukana.

Nyt ajatellaan, että äänirauta värähtelee. Se tarkoittaa sitä, että ääniraudan asento ja periaatteessa jopa muoto muuttuvat korkeahkolla taajuudella. Tämä johtaa siihen, että ääniraudan pinta ikään kuin kohdistaa lyhyitä iskuja pöydän pintaan, ja jokainen isku saa aikaan paineimpulssin, joka saa pöydän värähtelemään. Ominaistaajuudella ei ole tässä kohtaa merkitystä - pöytä värähtelee joka tapauksessa, koska siihen kohdistuu paineimpulsseja.

Itselläni oli ajatus, että pöytä toimii vain äänen väliaineena, jolloin mikä tahansa ääni vahvistuisi siinä. Tuo esittämäsi on melko lailla sopusoinnussa sen kanssa.

Pitäisikö nyt käsittää, ettei pöytään synny seisovaa aaltoliiketta vaan että pöytä toimii vain väliaineena äänelle?

Vierailija

Kyseessä on siis vaimennettu pakotettu värähtely. Eli äänirauta pakottaa pöydän värehtelemään ääniraudan ominaistaajuudella ja tällöin äänen amplitudi luonnollisesti kasvaa. Oikeastaan kaikki akustiset musiikki-instrumentit toimivat tämän periaatteen mukaan.

Vierailija
Landau
Kyseessä on siis vaimennettu pakotettu värähtely. Eli äänirauta pakottaa pöydän värehtelemään ääniraudan ominaistaajuudella ja tällöin äänen amplitudi luonnollisesti kasvaa. Oikeastaan kaikki akustiset musiikki-instrumentit toimivat tämän periaatteen mukaan.

Joo, tuo käy järkeen. Kiitos!

Tuo Janne Mikkolan pullonkorkkiesimerkki ei siis kuvaa tätä tilannetta, koska osumia tulee suhteellisen pitkässä (n. 0,1s) ajassa vain yksi ja ääni ehtii jo vaieta siinä ajassa. Olisiko niin, että tuo pullonkorkki aiheuttaa pöydän pintaan pulssit, joiden aallonpituudet ovat samat kuin seisovassa aaltoliikkeessä?

Näin ainakin kävisi jos pullonkorkki tipahtaa kitaran kielelle. Tällöin kieleen syntyy seisova aaltoliike. Ts. kieli värähtelee omalla ominaistaajuudellaan.

Vierailija
Kale
Landau
Kyseessä on siis vaimennettu pakotettu värähtely. Eli äänirauta pakottaa pöydän värehtelemään ääniraudan ominaistaajuudella ja tällöin äänen amplitudi luonnollisesti kasvaa. Oikeastaan kaikki akustiset musiikki-instrumentit toimivat tämän periaatteen mukaan.



Joo, tuo käy järkeen. Kiitos!

Tuo Janne Mikkolan pullonkorkkiesimerkki ei siis kuvaa tätä tilannetta, koska osumia tulee suhteellisen pitkässä (n. 0,1s) ajassa vain yksi ja ääni ehtii jo vaieta siinä ajassa. Olisiko niin, että tuo pullonkorkki aiheuttaa pöydän pintaan pulssit, joiden aallonpituudet ovat samat kuin seisovassa aaltoliikkeessä?

Näin ainakin kävisi jos pullonkorkki tipahtaa kitaran kielelle. Tällöin kieleen syntyy seisova aaltoliike. Ts. kieli värähtelee omalla ominaistaajuudellaan.

Kysinpä asiaa itseäni viisaammalta (niitäkin on ) ja vastaukseksi tuli, että pöytä on selkeästi 3-ulotteinen esine, jolla on hyvin paljon eri ominaistaajuuksia. Jopa niin paljon, että ominaistaajuuksien spektri on käytännössä jatkuva. Näin ollen äänirauta värähdellessään vain sattuu eräälle pöydän ominaistaajuudelle. Kyseessä on siis sittenkin resonanssi eikä pakotettu värähtelijä.

Jos meinaatte olla eri mieltä, niin olisi parempi olla vähintään fysiikasta väitöstä tekevä lisuri, ennen kuin muutan mielepidettäni. Sen verran kovaa valuuttaa tämä tietolähteeni on.

Että tämmöistä...

Vierailija
Kale
Kale
Landau
Kyseessä on siis vaimennettu pakotettu värähtely. Eli äänirauta pakottaa pöydän värehtelemään ääniraudan ominaistaajuudella ja tällöin äänen amplitudi luonnollisesti kasvaa. Oikeastaan kaikki akustiset musiikki-instrumentit toimivat tämän periaatteen mukaan.



Kysinpä asiaa itseäni viisaammalta (niitäkin on :wink: ) ja vastaukseksi tuli, että pöytä on selkeästi 3-ulotteinen esine, jolla on hyvin paljon eri ominaistaajuuksia. Jopa niin paljon, että ominaistaajuuksien spektri on käytännössä jatkuva. Näin ollen äänirauta värähdellessään vain sattuu eräälle pöydän ominaistaajuudelle. Kyseessä on siis sittenkin resonanssi eikä pakotettu värähtelijä.

Jos meinaatte olla eri mieltä, niin olisi parempi olla vähintään fysiikasta väitöstä tekevä lisuri, ennen kuin muutan mielepidettäni. Sen verran kovaa valuuttaa tämä tietolähteeni on.
Että tämmöistä...

No, ei kovin viisas liene tietolähteesi sitten ollut! Pyydä hänen vielä kertaalleen miettimään mitä tarkoitetaan pakotetulla värähtelyllä, siihen riitänee ihan FM tutkintokin.

Pokasaha
Seuraa 
Viestejä1462
Liittynyt16.3.2005

Laittakaapa äänirauta kiinni korvan takana olevaan luukyhmyyn, kokeilkaa oikealla ja vasemmalla puolella, kuuluuko kummallakin puolella vai kenties vain toisella?

Kansakunta joka kieltää historiansa, häviää maailmankartalta.
Pokasaha

Vierailija
Snaut
No, ei kovin viisas liene tietolähteesi sitten ollut! Pyydä hänen vielä kertaalleen miettimään mitä tarkoitetaan pakotetulla värähtelyllä, siihen riitänee ihan FM tutkintokin.

Meinaatko, ettei pöydällä ole paljon erilaisia ominaistaajuuksia, vai mikä hänen selityksessään mättää?

Vierailija

Selvennetään vielä hieman:
Pakotetulla värähtelyllähän tarkoitetaan, että ulkoisella värähtelijällä pakotetaan jokin kappale, usein mekaanisella kosketuksella, värähtelemään tämän ulkoisen värähtelijän taajudella eikä omalla (omilla) ominaistajuudellaan.

Tästä pakotetusta värähtelystä saattaa syntyä resonanssi, se on itse asiassa pakotetun värähtelyn erikoistapaus, joka sattuu silloin kun pakottavan värähtelijän taajuus osuu pakotettavan kappaleen jollekin ominaisuustaajudelle tai hyvin lähelle sitä.

Tämän ääniraudan ja pöydän tapauksessa yleensä ei ole kyse resonanssista, mutta voi toki ainakin osittan olla sitäkin. Ehkäpä seuraava lyhyt kuvaus hieman selvittää asiaa:

http://www.jroller.com/page/mprao/weblo ... ratins_and

Vierailija
Landau
Selvennetään vielä hieman:
Pakotetulla värähtelyllähän tarkoitetaan, että ulkoisella värähtelijällä pakotetaan jokin kappale, usein mekaanisella kosketuksella, värähtelemään tämän ulkoisen värähtelijän taajudella eikä omalla (omilla) ominaistajuudellaan.

Tästä pakotetusta värähtelystä saattaa syntyä resonanssi, se on itse asiassa pakotetun värähtelyn erikoistapaus, joka sattuu silloin kun pakottavan värähtelijän taajuus osuu pakotettavan kappaleen jollekin ominaisuustaajudelle tai hyvin lähelle sitä.

Tämän ääniraudan ja pöydän tapauksessa yleensä ei ole kyse resonanssista, mutta voi toki ainakin osittan olla sitäkin. Ehkäpä seuraava lyhyt kuvaus hieman selvittää asiaa:

http://www.jroller.com/page/mprao/weblo ... ratins_and

Joo kyllä tämä näyttää uskottavalta. Pitääpä vihjaista tälle lisuritutulle, että vilkaisisi tuota esittämääsi sivustoa.

Kiitos tästä!

Uusimmat

Suosituimmat