Käsitaputtamisen fysiikka: näin se tehdään parhaiten – Physics World

Saattaa olla vaikea kuvitella itseäsi muinaisessa Roomassa, mutta jos sinut pudotettiin näytelmän yleisöön 2000 vuotta sitten, tietäisit luultavasti mitä tehdä sen päätyttyä – ala taputtaa. Äänen tekeminen laittamalla kädet yhteen on itse asiassa niin pitkä käytäntö, ettei kukaan tiedä, milloin ja miten se alkoi. Taputus näyttää varmasti olleen vakiintunut, kun roomalaiset olivat lähellä.

Jotkut ihmiset ovat jopa tehneet siitä ammatin, erityisesti "klaköörit" 19-luvun Ranskasta, joka sai rahaa ja ilmaisia ​​lippuja vastineeksi erityisen innokkaista suosionosoituksista. Mutta ihmettelen, onko kukaan näistä yrittäjistä koskaan harkinnut ammattinsa fysiikkaa. Kuvittele, jos he testasivat erilaisia ​​taputustekniikoita saadakseen selville, mikä miellyttäisi heidän asiakastaan ​​eniten. Onhan olemassa useampi kuin yksi tapa iskeä kaksi kättä toisiinsa, joten mikä on paras?

Äänekkäin on sellainen, jossa käsiä pidetään noin 45 asteen kulmassa toisiinsa nähden ja kämmenet ovat osittain päällekkäin

Se on kysymys, joka inspiroi Nikolaos Papadakis ja Georgios Stavroulakis – kaksi Kreetan teknisen yliopiston insinööriä – tutkimaan. Opettaessaan akustiikkaa Papadakis huomasi, että hänen oppilaansa halusivat usein tietää, kuinka he voisivat mitata ääntä ilman kalliita laitteita. Tällaisiin akustisiin mittauksiin tarvitaan yleensä lyhyt, mutta voimakas äänilähde – eikä mikään ole halvempaa kuin käsitaputus.

Nähdäkseen, kuinka hyvin käsien taputusmittaukset suoriutuivat kalliilla akustisilla sarjoilla tehtyihin mittauksiin, tutkijat saivat 24 opiskelijan ryhmän suorittamaan yksittäisiä taputuksia eri paikoissa peräti 11 eri käsikokoonpanossa. Jokainen näistä määritteli ainutlaatuinen yhdistelmä kulmasta, jossa kädet pidetään toisiaan vasten, ja kuinka paljon toisen käden sormet menevät päällekkäin toisen sormien tai kämmenen kanssa.

Vaikka voi olla myöhäistä auttaa klakkereita, tulokset ovat näkyvissä (Akustiikka 2 224). Äänekkäin, keskimääräisen 85.2 dB:n äänenpainetason muodostava kokoonpano on sellainen, jossa kädet pidetään noin 45 asteen kulmassa toisiinsa nähden ja kämmenet menevät osittain päällekkäin (A2 kuvassa ”Kuule, kuule”).

Mutta desibelit eivät ole kaikki kaikessa äänen suhteen: myös taajuusjakauma on tärkeä. Mikä siellä sitten toimii parhaiten? Osoittautuu, että on olemassa yksi taputusmuoto, joka tuottaa erityisen matalia ääniä. Tämä tarkoittaa, että kädet pidetään 45 asteen kulmassa, mutta kämmenet ovat täysin limittäin ja hieman kaareina ilmataskun sulkemiseksi (A1+ kuvassa).

Vaikka sekä litteät että kupulliset käsien taput häiritsevät ilmaa ja luovat paineaaltoja, jotka korvamme havaitsevat ääninä, ne tekevät sen hieman eri tavalla. Kun kaksi litteää kättä törmäävät, niiden välinen ilma pakotetaan ulos yhä nopeammin ja lopulta ylittää äänen nopeuden. Tämä aiheuttaa äkillisen paineenmuutoksen, mikä johtaa shokkiaalloille, jotka muodostavat suuren osan kuulemastamme melusta.

Kun kämmenet ovat kupilliset, peukaloiden ympärille jää yleensä rako, joten kaikkea ilmaa ei poisteta. Tämä saa aikaan hieman lempeämpiä paineen muutoksia, jotka eivät aiheuta suurta iskuaaltoa, mutta jotka tuottavat niin sanotun a Helmholtzin resonanssi.

"Yleensä Helmholtz-resonaattori on kaasusäiliö, jossa on avoin reikä", Papadakis sanoo. "Helmholtzin resonanssissa ilmamäärä avoimessa reiässä ja sen lähellä värähtelee sisällä olevan ilman "joustavuuden" vuoksi. Tämä värähtely luo ääntä riittävän matalilla taajuuksilla, joita muut käsien taputuskokoonpanot eivät voi tuottaa sellaisella äänenvoimakkuudella."

Tämä on sama ilmiö, joka taustalla on humina, jonka saat puhaltamalla pullon kannella, sekä tuo käsittämätön "meren ääni" simpukankuoressa. Jälkimmäisessä tapauksessa ympäristön äänenpaineen vaihtelut tulevat kuoreen ja heijastuvat sen kovilta sisäpinnoilta, jolloin resonanssitaajuudet vahvistuvat suljetussa ilmataskussa ja simuloivat valtameren aaltojen huminaa.

Niin runollista kuin simpukankuoren käyttö onkin, voit itse asiassa luoda tämän efektin uudelleen käyttämällä vain käsiäsi. Jos asetat kupulliset kämmenet yhteen jättäen raon peukalosi päällekkäin ja pidät tätä aukkoa korvaasi vasten, saatat kuulla tutun suhinan. Voit jopa leikkiä kädet vaihtelevalla muodolla ja kuulla huomattavan muutoksen taajuudessa. Kun taputat kätesi yhteen tähän muotoon, synnytät lyhyen, voimakkaan pulssin näillä resonansseilla.

Shreddingerin yhtälö: kun epävarmuusperiaate nousee arvoon 12

Onko Papadakis näiden oivallusten avulla muuttanut tapaansa taputtaa? "Yllättävää kyllä!" hän sanoo. ”Varsinkin konserteissa, joista olen todella nauttinut ja kun haluan ilmaista innostuneisuuttani ja arvostustani artistia kohtaan, teen mieluummin kupullisen käsitaputin Helmholtzin resonanssilla. Tämä johtuu luultavasti siitä, että pystyn helpommin erottamaan oman taputukseni äänen yleisestä taputusta ja koska rikkaampi taajuussisältö ja suurempi äänenvoimakkuus matalalla taajuusalueella ilmaisee innostustani paremmin.

Mitä tulee minuun, olen huomannut kokeilevani erilaisia ​​käsitaputuksia tätä artikkelia kirjoittaessani (anteeksi työtovereilleni) ja olen jo huomannut taputtavani tietoisemmin konserteissa. Kuka tietää? Ehkä jos viljelen sopivasti näkyvää taputusta, saan jonkun antamaan minulle ilmaisia ​​lippuja. Taylor Swift, kuuletko minua?

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• PlatoData.Network Vertical Generatiivinen Ai. Vahvista itseäsi. Pääsy tästä.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• PlatoESG. Autot / sähköautot, hiili, CleanTech, energia, ympäristö, Aurinko, Jätehuolto. Pääsy tästä.
• PlatonHealth. Biotekniikan ja kliinisten kokeiden älykkyys. Pääsy tästä.
• ChartPrime. Nosta kaupankäyntipeliäsi ChartPrimen avulla. Pääsy tästä.
• BlockOffsets. Ympäristövastuun omistuksen nykyaikaistaminen. Pääsy tästä.
• Lähde: https://physicsworld.com/a/the-physics-of-hand-clapping-heres-how-to-do-it-best/