고음으로 유리 잔을 깨뜨릴 수 있나요?

Jun 10 2015
이 세상에는 가능한 많은 것들이 있습니다. 그리고 음향 적 힘으로 유리를 깨뜨리는 것도 그중 하나입니다.하지만 그럴 가능성이 얼마나됩니까?
조건이 옳다면 인간의 목소리로 유리를 깨뜨릴 수 있습니다.

오페라는 바나나 껍질을 벗기는 장면과 동일합니다. 무대 위의 소프라노는 높은 음표를 너무 길게 쳐서 박스 시트에있는 우아한 dowager의 오페라 안경을 깨뜨립니다. 할리우드는 편집의 트릭으로 그렇게 할 수 있지만 실생활에서 가능할까요?

네, 그렇습니다. 그러나 번개에 맞고 있습니다. 즉, 특정 조건의 드문 수렴이 필요합니다. 이러한 조건과 함께 작동하는 방법을 이해 하기 위해 음향학 의 충돌 과정 이 필요합니다.

소리 는 음향 에너지입니다. 전기와 마찬가지로 소리 에너지는 파동의 물질을 통해 이동하여 물질의 입자를 "여기"시켜 특정 주파수로 진동시킵니다. 주파수 는 주어진 시간 동안 주어진 지점을 통과하는 파동의 수를 의미하며, 우리는 헤르츠 단위로 주파수를 측정합니다. 1 헤르츠는 초당 1 파동과 같습니다.

모든 물질은이 자연 또는 공진 , 주파수 자신의 원자 진동하는 주파수를 -. 예를 들어,베이스 기타를 연주하는 이웃이 낮은 드라이빙베이스 라인을 연주 할 때 벽의 석고를 깨뜨린다고 가정 해보십시오. 베이스 기타의 더 낮고 깊은 음의 주파수는 40 ~ 150 헤르츠입니다. (이웃 스피커의 품질도 사운드의 품질에 영향을 미칩니다.) 따라서 석고의 공진 주파수는 해당 범위의 어딘가에 있어야합니다. 물질이 일치하는 주파수를 만나면 에너지를 반사하는 대신 흡수하기 때문입니다. : 샌디에이고 오페라 ].

유리를 깨뜨리는 파도는 더 많은 에너지를 전달합니다. 그들은 더 짧고 "절단하다"; 따라서 초당 약 556 헤르츠 (출처 : 샌디에고 오페라)로 더 많은 것을 통과 합니다. 유리를 깨 뜨리려면 음표의 주파수가 유리의 주파수와 같아야합니다. 그것은 하나의 조건입니다.

음표도 강도로 알려진 음질이 커야 합니다. 강도는 데시벨로 측정됩니다. 대화 톤은 평균 50 ~ 60 데시벨이지만, 훈련 된 보컬리스트는 유리를 깨는 데 필요한 약 105 데시벨에 접근 할 수있는 파이프를 가질 수 있습니다 [출처 : San Diego Opera ]. 그래도 유리가 폭발하면 얼굴에 심각한 상처를 입힐 위험이있을 정도로 가까이 있어야합니다. 아마도 전자 증폭의 부스트가 필요할 것입니다.

마지막으로 유리를 전략적으로 선택해야합니다. 와인 잔은 좋은 선택입니다. 입자 당 응력의 양을 최대화하는 맥주 스타 인과 달리 미세하고 얇습니다. 빈 유리 잔은 와인을 담은 유리 잔보다 더 쉽게 깨집니다. 액체보다 밀도가 낮은 공기는 소리를 더 잘 전달합니다. 그리고 구조에 결함이있는 와인 잔, 심지어 보이지 않는 와인 잔을 찾을 수 있다면 약점을 제공하여 도움이됩니다.

덧붙여서, 공진 주파수와 관련된 실제 테스트는 유리를 깨뜨리는 변명 이상을 제공합니다. 공진 주파수는 파이프 라인에서 비행기에 이르는 구조물의 안전성을 결정하는 데 사용되는 초음파 테스트의 기초입니다. 초음파 테스트는 비파괴 테스트 (NDT)의 한 유형으로, 엔지니어가 사용되는 동안 건축 자재의 무결성을 모니터링 할 수 있습니다. 이는 실험실에서 분석을 위해 건물이나 비행기를 해체하는 것보다 바람직합니다.

더 많은 정보

저자의 주 : "정말 높은 음으로 유리 잔을 깨뜨릴 수 있습니까?"

몇 년 전 나는 뒷다리에 의자를 너무 뒤로 기울 였을 때 부엌을 청소하고있었습니다. 그것은 내 손에서 미끄러 져 오븐 문을 쳤다. 문 창문은 극적으로 유리한 유성우로 폭발했다. 얼음 폭풍 후 겨울 풍경처럼 바닥이 반짝 반짝 빛났습니다. 에너지의 원천은 음파가 아니었지만 결과는 비슷했고 가능성은 거의 없었습니다. (내가 운이 좋았던 것 같아요.)

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더 멋진 링크

  • 뉴 사우스 웨일즈 대학의 음악 과학
  • 미국 음향 협회
  • 세계의 어쿠스틱 불가사의는 무엇입니까?

출처

  • 미국 비파괴 검사 협회. "비파괴 검사 소개." (2015 년 5 월 24 일) https://www.asnt.org/MinorSiteSections/AboutASNT/Intro-to-NDT
  • Bergman, Paul. "방음." UHF 매거진. 63. (2015 년 5 월 27 일) http://www.uhfmag.com/Issue63/soundproofing.html
  • 허프, 크리스. "베이스 EQ의 기술, 8 가지 주요 주파수 범위 사용." Behindthemixer.com. 2011 년 9 월 6 일. (2014 년 5 월 24 일) http://www.behindthemixer.com/art-bass-eq-using-eight-key-frequency-ranges/
  • NDT 리소스 센터. "항공 우주 산업의 비파괴 검사." (2015 년 5 월 24 일) https://www.nde-ed.org/AboutNDT/SelectedApplications/AircraftInspection/Aircraft%20Inspection.htm
  • NDT 리소스 센터. "소리의 구성 요소." (2015 년 5 월 22 일) https://www.nde-ed.org/EducationResources/HighSchool/Sound/components.htm
  • 샌디에이고 오페라. "물리적 연결 : 제 2과 : 강도와 인간의 목소리." (2015 년 5 월 23 일) https://www.sdopera.com/content/science-music/Physics-Lesson2.pdf
  • Shrock, Karen. "사실 또는 허구 : 오페라 가수의 날카로운 목소리가 유리를 깨뜨릴 수 있습니다." Scientific American. 2007 년 8 월 23 일. (2015 년 5 월 21 일) http://www.scientificamerican.com/article/fact-or-fiction-opera-singer-can-shatter-glass/