acustica - tubi sonori | |
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Tubi sonori | |
Frequenze degli armonici nei tubi aperti |
Richiamando quanto detto in relazione alle leggi sulle frequenze degli armonici (onde stazionarie) nelle colonne di gas, per quanto riguarda i tubi sonori, si hanno le seguente leggi:
1) le frequenze degli armonici superiori sono in relazione con il modo fondamentale ν come la serie dei numeri naturali, cioè ν, 2ν, 3ν, 4ν, ecc.
2) la frequenza (ovvero l'altezza) della nota emessa è direttamente proporzionale alla velocità V di propagazione del suono nel gas (generalmente aria).
3) la frequenza è inversamente proporzionale alla lunghezza L del tubo. Quanto detto può essere "condensato" in un'unica relazione matematica che lega le grandezze d'interesse in cui si assuma che per k=1 si abbia il modo fondamentale.
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4) La lunghezza d'onda λ del modo fondamentale e la lunghezza L della canna sono legate dalle seguente relazione λ/2 = L. Questo significa che per produrre con una canna aperta un suono la cui lunghezza d'onda del primo armonico sia λ, il tubo deve essere lungo λ/2 ovvero metà della lunghezza d'onda.
Mettendo a confronto i tubi aperti con quelli chiusi a un'estremità si ricava che, a parità di tutte le altre condizioni, un tubo aperto dà una nota che è in ottava rispetto a quella emessa da un tubo di identica lunghezza L ma chiuso a una estremità.