От какой характеристики металла будет зависеть частота звука в колоколе?

Question

Каждый колокол имет свой диапазон звучания, или скажем так "ноту", которая зависит от конфигурации, размеров и толщины стенки в том месте по которому попадает язык. Но если изготовить одинаковые колокола, но из разных сплавов, то как изменится его звучание? И от какой физической характеристики металла (сплава) будет зависеть эта "нота"?

Answer 1

Струна колеблется так, что в её длине укладывается целое число полуволн. Плоская колеблющаяся пластинка представляет собой фактически набор многих струн. Колокол по сути - изогнутая круглая толстая пластина, поэтому и закономерности должны быть похожи. В нём, конечно, возникают не только поперечные, но и продольные и крутильные колебания, но всё равно длины волн должны быть связаны с геометрическими размерами колокола. Если изготовить абсолютно одинаковые по размерам колокола, то длины волн возбуждаемых колебаний будут одинаковыми. Но частота этих колебаний зависит ещё и от скорости звука в материале - чем больше скорость, тем больше частота, а значит, выше звучащая нота. Скорость звука в свою очередь зависит от упругости материала и его плотности: чем больше упругость (модуль Юнга, например) и меньше плотность, тем больше скорость звука.