مُدوزن الأوتار: التردد وحدّة الصوت

لعبة محاكاة تعليمية. توقّع النغمة التي يعزفها وتر، وما يفعله تنصيفه، وأين تضغط لنغمة أعلى، وما يفعله شدّه، وكم تدوم اهتزازة واحدة، ثم شاهد الوتر يهتز ببطء شديد واقرأ المُدوزن.

الترددالصوت وحدّته

مُدوزن الأوتار

الوتر المطلق

جاهز
فعّل ⁦JavaScript⁩ لنقر الوتر. تبقى التعليمات والمثال المحلول متاحة للقراءة.
الوترالعتبة والفرس والإصبعتوقّعكالدساتين والمسطرة والغلاف
الأمواجf = v ÷ (2·L)

الزمن

0.00 s

t

التردد

— Hz

f = v ÷ (2·L)

الطول المهتز

— cm

L

الطول الموجي

— m

λ = 2·L

سرعة الموجة

— m/s

v

توقّع قبل أن تبدأ

اكتب توقّعك لتجهيز الأمور. يبقى زر البدء معطلًا حتى توجد إجابة.

توقّع النغمة التي يعزفها الوتر.

نتيجة المهمة—

يجب أن تكون كل إجابة ضمن ⁦‎2%⁩: كل منها تربح ⁦100⁩ نقطة. والإجابة الصحيحة من التشغيل الأول تضيف ⁦50⁩. يُحتسب التشغيل بمجرد أن يبدأ.

✓ إجابة صحيحة① من المحاولة الأولى

كيف تلعب مُدوزن الأوتار

  1. اختر اختبارًا واقرأ طول الوتر أو سرعة الموجة أو النغمة في البطاقة.
  2. الوتر المثبّت من الطرفين طوله نصف طول موجي: ⁦f = v ÷ (2·L)⁩، و⁦T = 1 ÷ f⁩.
  3. اكتب توقّعك واضغط ابدأ. يهتز الوتر مبطّأً؛ ويُظهر المُدوزن تردده الحقيقي.
  4. قارن الإبرة البرتقالية بالزرقاء، أو مكان إصبعك بالنغمة المطلوبة.

التردد وحدّة الصوت

تردد الاهتزاز عدد مرات تكراره كل ثانية، بالهرتز ⁦(Hz)⁩، وهو للصوت حدّته التي تسمعها: كلما كان الاهتزاز أسرع كانت النغمة أعلى. الوتر المنقور ممسوك ساكنًا من طرفيه، لذا يهتز كموجة موقوفة، وأبسط طريقة حدبة واحدة: نصف موجة. لذا طوله الموجي ضعف طوله المهتز، ⁦λ = 2·L⁩، وبما أن الأمواج تنتقل على امتداد الوتر بسرعة ⁦v⁩، يكون التردد ⁦f = v ÷ (2·L)⁩. ثلاثة أشياء تحدد النغمة. الطول: نصّفه فيتضاعف التردد، وهذا ما يسميه الموسيقيون أوكتافًا؛ والدساتين تتيح لك تقصير الوتر بدقة. والشد: الأوتار الأشد تنقل الأمواج أسرع، وفق ⁦v = √(F ÷ μ)⁩، لذا أربعة أضعاف الشد تضاعف التردد؛ وهذه هي الدوزنة. والكتلة لكل متر ⁦μ⁩: الأوتار السميكة تنقل الأمواج ببطء وتعزف منخفضًا. والزمن الدوري ⁦T = 1 ÷ f⁩ زمن اهتزازة واحدة: الوتر الذي تردده ⁦220 Hz⁩ يُتم اهتزازة كل ⁦4.5⁩ أجزاء من الألف من الثانية.

نموذج تعليمي مركّز

الوتر مثالي: مرن تمامًا، مثبّت عند العتبة (أو إصبعك) والفرس، ويهتز فقط في أبسط أنماطه، نصف موجة واحد، دون تخامد. تُعرض الحركة مبطّأة بمقدار ترددها نفسه، لذا تدوم الاهتزازة الواحدة ثانية على الشاشة؛ وارتفاع الاهتزاز مكبّر. الضغط على الوتر لا يغيّر شدّه. الإجابات ضمن ⁦‎2%⁩ صحيحة.

تغيير اللغة يحتفظ باختبارك وتوقّعك ومحاولاتك وتشغيلك.