Вызывает ли удар по ноте/клавише/струне на одном фортепиано резонирование той же ноты на другом фортепиано?

Мне нужна помощь, пожалуйста. Не имея у себя одного (не говоря уже о двух!) пианино, интересно, может ли кто-нибудь проверить этот эксперимент на мне? (Или кто-то уже заметил это явление?)

В настоящее время я занимаюсь исследовательским проектом по квантовой механике, и результаты этого эксперимента окажутся для меня очень важными. Любая помощь будет высоко оценена, поэтому заранее спасибо.

Любой музыкальный инструмент может вызвать резонирование любого другого близлежащего музыкального инструмента, если у другого музыкального инструмента есть что-то, что может резонировать, свободно вибрировать и настроено на частоты, соответствующие исходным нотам или аккордам, играемым первым инструментом. Степень резонанса зависит от громкости исходного инструмента. Мягкий звук может не вызвать достаточного резонанса, чтобы его можно было услышать, но более громкий звук будет работать. Базовая физика.
Из любопытства, каким образом вы применяете это к своим исследованиям в области квантовой механики? Я знаю, что сочувственные ответы легко объясняются классической физикой (как заявил @NReilingh в своем ответе).
@Basstickler Привет, я музыкант и физик. Вот один пример из квантовой механики: лазеры. Основной принцип, лежащий в основе уравнений Эйнштейна, заключается в том, что фотон будет стимулировать «резонансное» излучение или поглощение фотонов с точно такой же длиной волны, когда электроны меняют орбитальные уровни (разность энергий которых равна энергии фотона). Так что, как ни странно, есть какое-то сходство с резонансными пианино. Это больше концептуально, чем физически, так как вам будет трудно «накопить энергию» в струне фортепиано (ох! Теория струн!) для высвобождения при стимуляции.
@CarlWitthoft Полностью написал статью под названием «Теория струн» о том, как вызывать сочувственный резонанс внутри фортепиано, когда я учился в колледже. :-D
@CarlWitthoft Очень интересно! Я полагаю, вы могли бы описать натяжение струны как накопленную энергию, которую, я думаю, классически называют потенциальной энергией? По какой-то причине ваш разговор о лазерах напомнил мне об этом ted.com/talks/woody_norris_invents_amazing_things.html , возможно, потому, что лазеры излучают однонаправленный свет.
@Basstickler В напряжении есть потенциальная энергия, но она не ослабляется (иначе преобразуется в кинетическую энергию) звуковыми волнами. Если бы это было так, либо струна потеряла бы натяжение, либо какой-то другой механизм должен был бы «накачать» ее обратно. Резонанс возникает исключительно из-за поглощения энергии звуковых волн.
@CarlWitthoft Да, это имеет смысл. Теперь я думаю о том, как количество потенциальной энергии, хранящейся в струне, влияет на высоту тона... Мне нравится наука.
Эффект не квантовый, но, возможно, вы просто хотите использовать это как иллюстрацию?

Ответы (3)

Да, но это явление легко объясняется классической физикой.

Если вы удерживаете нажатой педаль сустейна на фортепиано (таким образом позволяя струнам свободно вибрировать), любой инструмент поблизости, играющий тон, который соответствует одной из струн фортепиано, вызовет сочувственную вибрацию этой струны.

Тон, обеспечиваемый голосом, тромбоном, вторым фортепиано, скрипкой и т. д., заставляет звуковые волны (периодические волны сжатия воздуха) исходить от инструмента к струне фортепиано. Сила этих волн сжатия воздуха передается струне фортепиано. Поскольку резонансная частота фортепианной струны такая же, как частота волн сжатия воздуха, фортепианная струна реагирует, поглощая эту кинетическую энергию и усиливая собственные вибрации.

Другие струны на фортепиано, расположенные на идеальных интервалах (или гармониках) звука, также будут вибрировать соответственно, но с меньшей интенсивностью.

Смотрите также:

Я также хотел бы добавить, что это относится и к другим инструментам — все, что может вибрировать в данной комнате , будет вибрировать в этой комнате с соответствующей частотой — малые барабаны, осветительные приборы, стулья и т. д. Некоторые инструменты, такие как как Ситар зависит от симпатических вибраций для работы инструмента. Я также должен добавить, что фортепиано должно быть достаточно близко друг к другу, и вам придется громко ударять по одному из них. Кроме того, результаты были бы более выраженными, если бы использовались два рояля.
Проезжающие мимо грузовики могут оказывать и оказывают такое же влияние, например, на сантехнику в доме, как плохо подогнанные окна. Низкая частота кажется более успешной в этом явлении. Синдром «оперного певца, разбивающего бокал» также актуален, и, хотя я никогда не сталкивался с ним, верю, что это может произойти. Да, малые барабаны, кажется, имеют большую склонность к симпатическим вибрациям — интересно, почему?
Я считаю, что малый барабан просто кажется более склонным, потому что он громче, когда это происходит. Я думаю, это происходит из-за того, что малые барабаны касаются нижнего пластика, когда он (и в некоторой степени малые барабаны) вибрирует. Вы заметите, что если малые барабаны выключены, то барабан не будет иметь такой же громкости в симпатическом резонансе (барабанщики обычно выключают свои малые барабаны, когда не играют продолжительную часть песни). Различные барабаны будут настроены по-разному, что также повлияет на резонанс.
Также комнаты имеют резонансную частоту. Эта частота будет распространяться и быть громче, чем другие. Это означает, что резонансную частоту комнаты будет легче всего стимулировать в качестве симпатической реакции. В усиленной обстановке эта частота, скорее всего, также создаст обратную связь.
Барабаны реагируют на более широкий диапазон частот по двум причинам: все они имеют мембрану, которая вибрирует в двух измерениях, а не в одном, а площадь двумерной поверхности поглощает ГОРАЗДО больше энергии звуков в воздухе, чем струна, поэтому высота тона не обязательно точно совпадать.
Опять же, чтобы быть привередливым физиком, струны поглощают энергию всех акустических длин волн. Просто длины волн, не соответствующие струне, затухают, а не накапливаются.
@CarlWitthoft Действительно! Моя формулировка была не самой лучшей — я сделал несколько разумных изменений пунктуации, которые должны сделать ее более правильной.
Если я чихну в своем домашнем офисе, где на стенах также висят 3 акустические гитары, вся комната после этого «звенит» в течение нескольких секунд.

Хорошую маленькую демонстрацию этого я использую со школьниками: положите сложенный лист бумаги размером примерно в четверть почтовой марки, скажем, на верхнюю струну гитары. Середина струны на акустике хорошая. Сыграйте ноты на другой гитаре (или другом инструменте) и посмотрите, что произойдет, когда будет сыграна та же верхняя ми.

Это также работает, но не так заметно, с другими нотами, в которых эта верхняя ми является гармоникой.

У меня есть гитара с очень легкими струнами, и если вы играете на пятой струне («A»), это заставит звучать первую струну (верхняя «E»); эта струна будет продолжать звучать, даже если «ля» заглушена.

Если симпатическая вибрация фортепианных струн важна для теорий квантовой механики, вы делаете что-то не так. Это совершенно классическое физическое явление.

Симпатическая вибрация на самом деле довольно стандартное явление. Со мной неоднократно случалось при занятиях пением, что меня раздражал какой-то гул, которым оказывался, например, какой-то карандаш в металлическом контейнере на письменном столе. Найти виновника таких сочувственных ответов может быть непросто.

Гудение заслуживает внимания, потому что это нелинейный отклик, содержащий обертоны, отсутствующие в возбуждающей вибрации. Вся комната обычно реагирует линейно, что человек не осознает, пока действительно не спел в звукоглухой комнате без отражений. Тростниковые и духовые инструменты работают в основном за счет использования сочувственно вибрирующего воздушного столба в резонансе с реальным воспроизведением звука (язычками или губами).

Довольно легко добиться сочувственной реакции от фортепиано, нажав педаль сустейна (таким образом удалив демпферы со всех струн) и напевая или постукивая по ней.

Без использования педали сустейна или удерживания клавиш для резонирующих нот вы заметите гораздо меньший эффект.