Napięcie i wibracje struny:
Napięcie struny gitarowej odnosi się do siły przyłożonej do jej rozciągnięcia. Strojąc gitarę, regulujesz napięcie każdej struny, obracając kołki do strojenia.
Kiedy szarpiemy strunę gitary, zaczyna ona gwałtownie wibrować tam i z powrotem, wytwarzając fale dźwiękowe, które przemieszczają się w powietrzu i docierają do naszych uszu. Częstotliwość tych wibracji określa wysokość dźwięku, który słyszymy.
Związek między napięciem a częstotliwością:
Napięcie struny wpływa bezpośrednio na jej częstotliwość. Zgodnie z fizyką wibrujących strun, im wyższe napięcie, tym szybciej struna wibruje. Oznacza to, że struna pod większym napięciem będzie generować dźwięk o wyższej częstotliwości po szarpnięciu.
Matematycznie zależność tę można wyrazić następującym wzorem:
f =(1/2L)√(T/m)
Gdzie:
f oznacza częstotliwość wibracji (skok)
L oznacza długość łańcucha
T oznacza napięcie przyłożone do struny
m reprezentuje masę na jednostkę długości struny
Zwiększanie naprężenia (T) przy zachowaniu pozostałych czynników na stałym poziomie powoduje wzrost częstotliwości (f) drgań struny.
Dlaczego tak się dzieje?
Gdy napięcie wzrasta, struna staje się mocniejsza i bardziej rozciągnięta. Dzięki temu jest sztywniejszy i mniej elastyczny. W rezultacie struna jest bardziej odporna na przemieszczanie się z pozycji spoczynkowej. Po szarpnięciu struna odbija się szybciej i wibruje szybciej.
Szybsza wibracja struny wytwarza fale dźwiękowe o wyższej częstotliwości. Nasze ucho odbiera fale dźwiękowe o wyższej częstotliwości jako wyższy ton.
Podsumowując, zwiększenie napięcia struny gitarowej zwiększa częstotliwość jej wibracji, co prowadzi do wyższego tonu podczas szarpania struny. Ta regulacja jest kluczowa dla strojenia gitar i uzyskania pożądanych nut muzycznych.