acustica - Vibrazione dei corpi a più dimensioni | |
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Vibrazione dei corpi a più dimensioni | |
Le lastre |
Si chiamano lastre quei corpi rigidi la cui superficie risulta assai più estesa dello spessore. I modi di vibrare delle lastre sono stati indagati naturalmente a partire da quelle a geometria molto semplice (circolare, triangolare e quadrata) ed è subito emersa la grande varietà dei modi di vibrazione. Ancor prima di trovare riscontro dal punto di vista matematico a quanto detto pich'anzi, la complessità del problema era già stata notata per via sperimentale grazie a un sistema davvero geniale; si tratta del metodo delle "figure sonore" o "figure di polvere" inventato nel 1787 dal fisico tedesco Ernest Chladni.
Dove la superficie della lastra vibra trasversalmente, i granelli di polvere che vi sono stati depositati sopra, non possono che salterellare di qua e di là, mentre in corrispondenza dei nodi (linee nodali) i granelli restano in quiete. Il risultato è la concentrazione dei granelli di polvere presso le linee nodali e la formazione di suggestive figure simmetriche dette appunto di Chladni.
Chladni trovò anche delle leggi relativamente semplici. Eccone alcune:
- ad una determinata figura corrisponde sempre la stessa nota;
- ad una medesima nota possono corrispondere differenti figure;
- tra due lastre, a parità di forma, materiale, spessore e figura sonora, il rapporto tra le frequenze delle note emesse è uguale all'inverso del rapporto delle loro aree.
Si osserva che la vibrazione della lastra dipende dal modo di eccitazione ovvero dal posto in cui la si strofina o percuote e dal numero di punti di vincolo.