Le canne d’organo: aperte e chiuse
Anche l’aria in un tubo può vibrare in onde stazionarie, come una corda: è così che suonano flauti, organi e clarinetti. Agli estremi aperti l’aria è libera di muoversi e c’è un ventre di spostamento; sul fondo chiuso l’aria è ferma e c’è un nodo. Una canna chiusa suona un’ottava sotto una aperta della stessa lunghezza.
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canna chiusa: f = (2n − 1) v / 4L
Il suono è un’onda longitudinale: le particelle d’aria vanno avanti e indietro. Dove lo spostamento è massimo (ventre) la pressione resta costante, e viceversa: le due curve sotto il tubo sono sfasate di un quarto d’onda.
Nella canna aperta ci sono ventri di spostamento a tutti e due gli estremi, e ci sta un numero intero di mezze lunghezze d’onda: f = n v / 2L, con tutte le armoniche. Nella canna chiusa c’è un nodo sul fondo e un ventre all’apertura: ci sta un numero dispari di quarti d’onda, f = (2n − 1) v / 4L, e mancano le armoniche pari.
La velocità del suono è 343 m/s a 20 °C. Una canna aperta di 80 cm suona a circa 214 Hz; chiusa, a 107 Hz. Il timbro diverso di flauto (aperto) e clarinetto (quasi chiuso) viene anche dalle armoniche che mancano.
L’animazione mostra, la spiegazione fa capire
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