Флейта Пана

Трубка, открытая с одного конца и закрытая с другого, резонирует на основной частоте, когда на её длине укладывается четверть длины волны. Подумайте, что определяет основную частоту, а что — тембр.

Флейта Пана представляет собой набор трубок, открытых с одного конца и закрытых с другого. Если подуть поперёк открытого конца трубки, в ней возникают колебания воздуха, и она начинает звучать. Колебания достигают наибольшей амплитуды тогда, когда вдоль трубки образуется стоячая звуковая волна (явление резонанса); в противном случае они быстро гаснут. У открытого конца трубки возникает пучность стоячей волны, а у закрытого — узел. Таким образом, длина трубки, открытой с одного конца, соответствует четверти длины волны звука. Частота звучания \[f = \frac{v}{4L},\] где \(v\) — скорость звука, \(L\) — длина трубки. Эта частота является основной. Сильные колебания возникают также на частотах, для которых на длине трубки укладывается три четверти волны, пять и т.д. Но эти колебания будут существенно слабее колебаний на основной частоте. Их амплитуды определяют тембр звука. Материал труб влияет на затухание колебаний на разных частотах и, тем самым, на тембр, но не на основную частоту.