Номер 599, страница 89 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Механические волны. Звук. Механические колебания и волны. Звук - номер 599, страница 89.

599. Если в комнате, в которой стоит рояль с поднятой крышкой, громко пропеть ноту определённой высоты, то рояль отзывается заметным звучанием струн. Все ли струны звучат при этом?

Это явление называется акустическим резонансом. Звуковые волны от спетой ноты распространяются в воздухе и действуют на все струны рояля как внешняя периодическая (вынуждающая) сила.

Каждая струна в рояле настроена на свою определённую частоту свободных колебаний (собственную частоту). Эта частота зависит от физических параметров струны: её длины, натяжения и линейной плотности.

Явление резонанса заключается в резком возрастании амплитуды вынужденных колебаний, когда частота внешней силы совпадает с собственной частотой колебательной системы. В данном случае колебательной системой является каждая отдельная струна.

Таким образом, когда человек поёт ноту, её звук имеет определённую основную частоту. Заметно звучать (колебаться с большой амплитудой) будет только та струна, чья собственная частота совпадает с частотой спетой ноты.

Также могут откликнуться, но обычно слабее, струны, чьи собственные частоты кратны основной частоте спетой ноты. Это связано с тем, что любой музыкальный звук, включая голос, содержит не только основной тон, но и набор обертонов (гармоник) с частотами в 2, 3, 4 и т.д. раз выше основной. Например, если спеть ноту с частотой $f$, то отзовется струна с собственной частотой $f$, а также, возможно, струны с частотами $2f$, $3f$ и др.

Струны, чьи собственные частоты далеки от частоты спетой ноты и её гармоник, не войдут в резонанс и звучать не будут.

Ответ: Нет, не все струны будут звучать. Вследствие явления акустического резонанса звучать будут только те струны, чьи собственные частоты колебаний совпадают с частотой спетой ноты или её гармоник.