تاريخ الفيزياء
علماء الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيك
الديناميكا الحرارية
الكهربائية والمغناطيسية
الكهربائية
المغناطيسية
الكهرومغناطيسية
علم البصريات
تاريخ علم البصريات
الضوء
مواضيع عامة في علم البصريات
الصوت
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
النظرية النسبية الخاصة
النظرية النسبية العامة
مواضيع عامة في النظرية النسبية
ميكانيكا الكم
الفيزياء الذرية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء النووية
مواضيع عامة في الفيزياء النووية
النشاط الاشعاعي
فيزياء الحالة الصلبة
الموصلات
أشباه الموصلات
العوازل
مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة
فيزياء الجوامد
الليزر
أنواع الليزر
بعض تطبيقات الليزر
مواضيع عامة في الليزر
علم الفلك
تاريخ وعلماء علم الفلك
الثقوب السوداء
المجموعة الشمسية
الشمس
كوكب عطارد
كوكب الزهرة
كوكب الأرض
كوكب المريخ
كوكب المشتري
كوكب زحل
كوكب أورانوس
كوكب نبتون
كوكب بلوتو
القمر
كواكب ومواضيع اخرى
مواضيع عامة في علم الفلك
النجوم
البلازما
الألكترونيات
خواص المادة
الطاقة البديلة
الطاقة الشمسية
مواضيع عامة في الطاقة البديلة
المد والجزر
فيزياء الجسيمات
الفيزياء والعلوم الأخرى
الفيزياء الكيميائية
الفيزياء الرياضية
الفيزياء الحيوية
الفيزياء العامة
مواضيع عامة في الفيزياء
تجارب فيزيائية
مصطلحات وتعاريف فيزيائية
وحدات القياس الفيزيائية
طرائف الفيزياء
مواضيع اخرى
العزف على الكمان
المؤلف:
جيرل ووكر
المصدر:
سيرك الفيزياء الطائر
الجزء والصفحة:
ص460
2025-07-29
163
كيف يُصدر العزف بالقوس على وتر الكمان صوتا؟ لماذا لن تسمع أي صوت تقريبا إذا مررت القوس على منتصف الوتر تماما؟ (في حال أصدر الوتر صوتا، فستجده صوتا مزعجًا.) لماذا يُمْسَحُ على القوس بمادة راتينج القلفونية؟
يمكن لقوس بعينه له طول ودرجة شدّ وكتلة معينة، أن يصدر أصواتا لها سلسلة من الترددات يُقال إنها جزء من سلسلة توافقية. على سبيل المثال، قد يكون التردد الأدنى الذي يعرف باسم التردُّد الأساسي هو 500 هرتز. أما التردد التالي الأعلى، الذي يُعرَف باسم التردد التوافقي الثاني أو التآلف الأول فيُساوي 2 × 500 = 1000 هرتز. يمكنك إيجاد قيم باقي السلسلة عن طريق ضرب 500 هرتز في الأعداد الصحيحة الأخرى (3، 4، 5 ... إلخ). يُحدّد أي موقع على الكمان يُعزَفُ عليه بالقوس وترتكز عنده الأصابع أي جزء من سلسلة التردُّدات سيُنتجها الوتر فعليًّا. وما يُثير دهشة العديد من عازفي الكمان هو أن الوتر يمكن أن يُستخدم بطريقة تجعله يُصدر أجزاء من التردد الأساسي»؛ أي ترددات أقل من التردُّد الأساسي قد تصل إلى النصف. كيف يمكن لعازف كمان أن يعزف هذه النغمات؟ الجواب: إذا نقرت على وتر جيتار، فسيهتز في عدد من أنماط الرنين، التي تنتقل فيها الموجات بعضها عبر بعض في اتجاهين مُعاكسين، ويعزز بعضها بعضًا لتنتج نمطا متداخلا. وفي كلِّ نمط مُتداخِل يكون للوتر مناطق اهتزاز قوية والتي تتسبب في اختلافات في ضغط الهواء، ثم تنتقل تلك الاختلافات بعيدًا عن الوثر على هيئة موجات صوتية. أما الوتر الذي يُمرَّر عليه قوس الكمان فهو حالة مختلفة تماما عن الحالة السابقة؛ لأن الموجات لا تنشأ على الوتر عبر نقرة واحدة، بل حينما يُمَرَّرُ القوس على الوتر لأعلى، على سبيل المثال، يتعرض كلاهما لعملية متكررة تُعرف باسم «التلاصق والتحرر»، إذ يتلامسان ثم يفترقان وهكذا. يمكن أن يلتصق الوتر بالقوس في البداية ويُحَرَّك إلى أعلى، ولكنه ينزلق بعيدًا عن القوس في النهاية. عند حدوث عملية التحرر، تغادر موجتان مثلثتان نقطة التحرُّر في اتجاهين معاكسين على الوتر؛ فتتجه واحدة نحو طرف الوتر الأقرب إلى عازف الكمان، بينما تتَّجه الأخرى نحو الطرف الأبعد. تنعكس كلُّ موجة عند نهاية الوتر) وتنقلب نتيجة لعملية الانعكاس)، ثم تنتقل بطول الوتر إلى الطرف المعاكس. يكون القوس في هذه الأثناء لا يزال يتحرّك الأعلى عبر الوتر، ولكنه يتحرك عليه انزلاقا في بعض الأحيان، حينما تعود الموجات المثلثية إلى موقع القوس، يلتصق الوتر به ويتحرك لأعلى حتى يتحرر منه مرة أخرى، وبذلك تستمر الموجات المثلثية.
لا بُدَّ أن يُنَمِّي عازف الكمان حدسه ويُدَرِّب أذنه على أن يضبط حركة قوسه للتزامن مع انتقال الموجات المثلثية دون أن يكون قادرًا على رؤيتها بالطبع. إذا اتَّخذت هذه الموجات المثلثية وضعها المناسب، فسينتج عن اهتزازها اختلافات في ضغط الهواء، وستنتقل هذه الاختلافات من الكمان إلى الخارج على هيئة موجات صوتية. كما يمكن أن يُحدث اهتزازها رنينا داخل هيكل الكمان الخشبي وتجويفه الهوائي، وتُنتج هاتان المجموعتان من الاهتزازات موجات صوتية إضافية بترددات مختلفة، مما يضيف بدوره إلى «جودة الصوت المسموع وإثراء «طابعه».
يُصنع القوس من شعر الخيل الذي يمتاز سطحه الخارجي بطبقات صلبة وسطحه الداخلي بمواد أنعم. وكلما استُخدم القوس بشكل متكرر، يُحزّز الشعر تدريجيا بطول الجانب الذي يحتك بالوتر، فينكشف سطحه الداخلي الأنعم، حينما يُوضع راتينج القلفونية على شعر القوس، تدمج جسيماته جزئياً في المادة الداخلية الأنعم. تعمل الأجزاء المكشوفة من جسيمات راتينج القلفونية على توفير مواقع يمكن للوثر أن يلتصق بها حينما يُمرر عليه القوس، إلا أن العزف يزيل الجسيمات تدريجيا، وهو ما يتطلب وضع المزيد من راتينج القلفونية على الشعر حتى يتسنى للقوس والوتر أن يتلاصقا ويتحررا بشكل مناسب.
لا أفهم التفسيرات المنشورة حول أسباب عدم صدور أي صوت عند العزف بالقوس على منتصف الوتر أو صدور صوتٍ مُزعج. ومع ذلك، أعتقد أنَّ هذا يرجع إلى تماثل الموجتين المثلثتين اللتين يُصدرهما العزف بالقوس على منتصف وتر الكمان. تقطع الموجتان عادة مسافات مختلفة لتصلا إلى نهاية الوتر ولكن في حالة العزف على منتصف الوتر، تقطعان مسافات متساوية وتعودان إلى القوس مرة أخرى في الوقت نفسه. وبذلك، تجتمعان وتتسببان في إحداث انحراف أكبر من المعتاد في الوتر عند المنتصف، وهو ما يفسد بدوره عملية الالتصاق والتحرُّر المناسبة بالقوس؛ ومن ثم، إما لا يُصدر الوتر صوتا، أو يصدر صوتا خشنًا.
لكي يعزف عازف الكمان نغمة جزئية، فإنه يضغط بقوة على مشط الكمان أو حتى يلفه أثناء العزف على وتر طبيعي مصنوع من خيوط الأمعاء الحيوانية (وتر غير صناعي). لم يُقَدَّمُ تفسير وافٍ للسبب وراء خفض هذه العملية للتردد إلى درجة أقل من التردد الأساسي، ولكنه يبدو أنه يتضمن موجات لولبية» لا تُنتج فقط إزاحة جانبية للوتر، بل حركة ملتوية أيضًا. قد تنتقل هذه الموجات بطول الوتر بصورة أبطأ من الموجات المثلثية العادية آنفة الذكر؛ ومن شأن هذه السرعة الأقل أن تؤدي إلى إنتاج ترددات منخفضة لاهتزاز الوتر؛ ومن ثم ترددات أقل للصوت.
الاكثر قراءة في الميكانيك
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
