إذا قُمتَ بالنفخ عبر الفتحة الضيقة لفوهة الزجاجة (سواءً كانت زجاجة مشروب غازي أو كحولي)، فستجعلها تُصدر صوتا. في الواقع، يمكنك أن تُصدر لحنًا باستخدام مجموعة متنوعة من الزجاجات بها مستويات مختلفة من السوائل بداخلها، فما الذي يُنتج هذا الصوت؟

الجواب: عندما تقوم بالنفخ عبر فُوَّهة الزجاجة المفتوحة، يحدث اضطراب في الهواء المتحرك، ويحمل هذا الاضطراب اختلافات في الضغط في نطاق واسع من الترددات. المطلوب هو أن تطابق إحدى هذه التردُّدات تردُّدًا رنّانا داخل الزجاجة؛ أي إنَّ المطلوب هو إحداث اهتزازات في الهواء الموجود داخل الزجاجة يُعزّز بعد ذلك بعضها بعضًا لتُشكّل موجة صوتية قوية. إذا حدث هذا التطابق في التردُّدات وحدثت موجة داخلية قوية، فسيتسرب جزء من الصوت خارج الزجاجة ويمكن سماعه.

ومع ذلك، لا تشبه الاهتزازات داخل الزجاجة تلك الاهتزازات التي يمكن أن نحدثها في أنبوب بسيط، الفرق هو أنَّ الزجاجة لها عُنق (سدادة هواء) والهواء الموجود بداخل باقي الزجاجة يُكَوِّنُ ما يُعرف باسم» رنان هلمهولتز«. رياضيا، تُشبه اهتزازات رنان هلمهولتز اهتزاز قالب طوب موضوع عند طرف زُنبرك. تعمل سدادة الهواء في هذه الحالة مثل كتلة القالب، بينما يعمل باقي الهواء الموجود داخل الزجاجة مثل الزنبرك في آلية العمل العادية للزنبرك والقالب يضغط القالب الزنبرك ويُمدّده بشكل متكرر يجتاز فيه نقطة المنتصف دائمًا؛ ومن ثم يستمر في الاهتزاز. أما في حالة الزجاجة، فتتسبب كتلة سدادة الهواء في أن يخضع باقي الهواء الموجود داخل الزجاجة للانضغاط والتمدد المتكرر بصورة يتجاوز فيها حد التوازن؛ ومن ثمَّ يستمر في الاهتزاز.

ستهتز أي زجاجة (بها سدادة هواء وتيار من الهواء) بقوة عند تردُّد معين، وإذا كان هذا التردُّد مُتوفِّرًا في الاضطراب الذي يحدث عند فوَّهة الزجاجة، ستنشأ موجة صوتية قوية داخل الزجاجة. إذا قمت بتقليل حجم الهواء داخل الزجاجة عن طريق ملئها بالسائل جزئيا، فستزيد من التردُّد الذي ستهتز عنده الزجاجة.

تُعرف بعض الكهوف جيدًا بالرياح القوية التي تمرُّ عبرها، خاصة بالقرب من مداخلها نظرًا لأنَّ الرياح تعكس اتجاهها أثناء النهار، يُقال بأنَّ الكهف «يتنفس»؛ وهو ما يُعتبر مثالا آخر على رنان هلمهولتز تُحدث الاختلافات الخارجية في الرياح والهواء اضطرابا، إذ يعمل الهواء الموجود في الفتحة الضيقة للكهف مثل كتلة سدادة الهواء، بينما يعمل الهواء الموجود في باقي الكهف مثل الزنبرك يكون تردد الاهتزاز منخفضًا جدًّا بحيث لا يُسمع (من 0,001 إلى 1 (هرتز)، ولكن يمكنك الشعور بتدفق الهواء (الرياح) الناتجة من الاهتزازات.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

أكثر من 10,000 مستفيدة من خدمات معهد القرآن الكريم النسوي في زيارة الأربعين

بالأرقام.. قسم العلاقات العامة يحصي خدماته في زيارة الأربعين

قسم المضيف يعلن تقديم أكثر من 7 ملايين وجبة طعام لزائري الأربعين

قسم الاتصالات: أكثر من 16 ألف حالة فقدان أُعيدت لذويها بجهود العتبتين المقدستين

المزيد

الآخبار الصحية

"ساعة الذئب" تؤرق الملايين.. حل علمي ينقذ نومك

يخفف الألم.. معجون أسنان مصنوع من الشعر ؟!

كوابيسك ليست عشوائية.. ماذا تحاول أن تخبرك؟

5 مخاطر غير متوقعة لتناول البروتين بكثرة

المزيد

الآخبار التكنلوجية

أندرويد 16 على الأبواب..هاتفك سيصبح وكيلك الذكي !

"غوغل" مهددة ببيع متصفحها الشهير "كروم".. من المشتري؟

"ناسا" و"غوغل" تطوران مساعدا طبيا ذكيا لمرافقة رواد الفضاء

هل تشغيل تكييف السيارة على "الحد الأقصى" ضار؟

المزيد

مواضيع ذات صلة

الفئوس

الشقلبة الرباعية

الدراجات الهوائية والدراجات النارية

الجرس الذي لا يصدر عنه صوت

البندولان المقترنان

البندول الزنبركي

التزلُّج على الجليد

إرخاء خيط اليويو

أصداف البحر

صوت آلة الديدجيريدو

زمير الصوامع

الأصوات التي تصدر من كوب القهوة