Номер 3.25, страница 18 - гдз по физике 9 класс задачник Артеменков, Ломаченков

III. Звук - номер 3.25, страница 18.

Условие.

3.25 У балалайки всего 3 струны, причём две из них одинаковые. Объясните, как при помощи такого малого количества струн удаётся получать широкое разнообразие звуков.

Решение.

Широкое разнообразие звуков на балалайке, имеющей всего три струны, достигается за счет нескольких физических принципов и исполнительских техник. Высота звука, издаваемого струной, определяется её частотой колебаний. Частота колебаний $\nu$ зависит от длины струны $L$, силы её натяжения $T$ и линейной плотности $\mu$ (массы на единицу длины), что описывается формулой: $\nu = \frac{1}{2L} \sqrt{\frac{T}{\mu}}$. Управляя этими параметрами, музыкант извлекает множество различных звуков.

1. Изменение длины струны ($L$)
Это основной способ изменения высоты звука во время игры. На грифе балалайки расположены лады. Прижимая струну к ладу, музыкант укорачивает её колеблющуюся часть ($L$). Согласно формуле, чем меньше длина $L$, тем выше частота $\nu$, а значит, и выше звук. Это позволяет на каждой из трех струн играть множество разных нот.

2. Различные характеристики струн ($\mu$ и $T$)
Струны на балалайке различаются. Две струны одинаковые, обычно нейлоновые, и настраиваются в унисон (одинаковая частота, одинаковое натяжение $T$). Третья струна — басовая — как правило, металлическая, то есть имеет другую линейную плотность $\mu$. Она настраивается на другую ноту (другое $T$), создавая другой основной тон. Таким образом, изначально инструмент имеет две разные базовые ноты.

3. Техника игры
Помимо высоты тона, разнообразие звучанию придают способы звукоизвлечения. Сила и характер удара по струнам (бряцание, тремоло, щипок) влияют на громкость (амплитуду колебаний) и тембр (состав обертонов) звука. Использование флажолетов (легкое касание струны в точках деления её длины) позволяет извлекать высокие гармонические звуки, еще больше расширяя звуковую палитру.

Сочетание этих факторов — изменения длины струн на ладах, их изначальных различий и богатой техники игры — и позволяет получать на трехструнной балалайке широкое разнообразие звуков.

Ответ: Широкое разнообразие звуков на балалайке достигается за счет: 1) изменения длины колеблющейся части струн путем прижатия их к ладам, что позволяет извлекать из каждой струны множество нот разной высоты; 2) наличия струн с разными физическими характеристиками (толщиной, материалом), которые изначально настроены на разные ноты; 3) применения различных техник игры, которые влияют на громкость и тембр звука.