בעבודה זו רצינו למצוא את השונה ואת הדומה בצלילים שיוצרים כלי נגינה שונים ומדוע גלי נגינה שונים יוצרים צלילים בעלי גוונים שונים. חקרנו את גלי הקול הנוצרים כתוצאה מנגינה בגיטרה, חלילית, חליל פאן וקולן.

ניסוי בקולן

​          

מודל פשטני של קולן

הקולן פועל כמו מוט עם משקולת הקשור לקפיץ ומחובר בצד אחד לציר. כאשר מכים בקולן, הוא מתנדנד במקומו בדומה למשקולת התלויה על קפיץ שעליו הופעל כוח.

ω-תדירות זוויתית

k- קבוע הקפיץ במודל

-r₀ המרחק בין הציר לנקודת החיבור של הקפיץ

r₁– המרחק של המשקולת מהציר

m- מסת המשקולת

I₀-מומנט ההתמד

השוואת תוצאות הניסוי למודל

מסקנות

• השוני העיקרי בין  הצלילים המופקים מכלי נגינה שונים הוא בהופעת התדרים  העיליים (overtones) ובעוצמתם.
• כאשר מפיקים צליל מקולן, בגל המתקבל כמעט לא מופיעים תדרים עיליים, אלא מופיע תדר אחד דומיננטי.
• בגל המתקבל מפריטת מיתר בגיטרה ישנם מספר תדרים עליים בנוסף לתדר הדומיננטי.
• בחליל פאן וחלילית התקבלו אמפליטודות של תדרים עליים אך פחות מאשר בגיטרה. אורך הגל וגודל התדירות תלוי באורך צינור הנשיפה כך שככל שאורך הצינור קצר כך גם אורך הגל מתקצר והתדירות עולה.

מנחה מייעץ:

גנאדי אקסלרוד