拍手的物理原理：如何做到最好 – 物理世界

可能很难想象自己身处古罗马，但如果你置身于 2000 年前的戏剧观众席中，你可能会知道当它结束时该怎么做——开始鼓掌。 事实上，通过双手合十发出声音是一种长期存在的做法，以至于没有人知道它是何时或如何开始的。 当罗马人存在时，鼓掌似乎已经很成熟了。

有些人甚至以此为职业，尤其是 “克拉克” 十九世纪法国的一位艺术家，他获得了金钱和免费门票，以换取特别热烈的掌声。 但我想知道这些企业家中是否有人考虑过他们行业的物理原理。 想象一下，如果他们测试各种鼓掌技巧来找出最能让客户满意的技巧。 毕竟，让两只手相互碰撞的方法不止一种，那么哪一种最好呢？

最响亮的配置是双手彼此成约 45 度且手掌部分重叠的配置

这是一个激发灵感的问题 尼古拉斯·帕帕达基斯 和 乔治斯·斯塔夫鲁拉基斯 – 克里特岛技术大学的两名工程师 – 进行调查。 在教授声学时，帕帕达基斯发现他的学生经常想知道如何在不使用任何昂贵设备的情况下测量声音。 对于此类声学测量，您通常需要一个短而响亮的声源 - 没有什么比拍手更便宜的了。

为了了解拍手测量与使用昂贵的声学套件进行的测量相比效果如何，研究人员让 24 名学生在不同场地以不少于 11 种不同的手部配置进行单次拍手测量。 其中每一个都是由双手握住的角度以及一只手的手指与另一只手的手指或手掌重叠的程度的独特组合来定义的。

虽然可能有点晚了，但结果已经出来了 (音响 2 224）。 最大声的配置产生 85.2 dB 的平均声压级，其中双手彼此成约 45 度且手掌部分重叠（“听，听”图中的 A2）。

但对于声音而言，分贝并不是一切：频率分布也至关重要。 那么什么最有效呢？ 事实证明，有一种拍手方式可以产生特别低的音调。 这需要将双手保持 45 度，但手掌完全重叠并略微呈圆拱形以封闭空气囊（图中的 A1+）。

虽然平拍手和圆顶拍手都会扰乱空气并产生压力波，我们的耳朵将其视为声音，但它们的作用方式略有不同。 当两只扁平的手碰撞时，它们之间的空气被越来越快地挤出，最终超过了音速。 这会产生突然的压力变化，从而产生冲击波，而冲击波构成了我们听到的噪音的很大一部分。

与此同时，手掌呈杯状时，拇指周围通常会留有间隙，因此并非所有空气都会被排出。 这使得压力变化稍微温和，不会产生太多冲击波，但会产生所谓的 亥姆霍兹共振.

“一般来说，亥姆霍兹谐振器是一个带有开孔的气体容器，”帕帕达基斯说。 “在亥姆霍兹共振下，由于内部空气的‘弹性’，开孔内及其附近的大量空气会振动。 这种振动产生的声音频率足够低，而其他拍手配置无法产生如此音量的声音。”

这与吹过瓶盖时发出的嗡嗡声以及贝壳中神秘的“海声”所产生的现象是相同的。 在后一种情况下，声压的环境波动进入外壳并从其坚硬的内表面反射，共振频率在封闭的空气中被放大并模拟海浪的呼啸声。

尽管使用贝壳可能充满诗意，但实际上您只需用手即可重现这种效果。 如果你将手掌放在一起，在拇指重叠处留下一个间隙，并将这个间隙贴近耳朵，你很可能会听到熟悉的嘶嘶声。 您甚至可以尝试改变双手的圆拱程度，并听到频率的明显变化。 当您将双手拍成这种形状时，您会在这些共振下产生短暂而响亮的脉冲。

施莱丁格方程：当不确定性原理达到 12 时

那么，有了这些见解，帕帕达基斯改变了他鼓掌的方式吗？ “令人惊讶的是，是的！” 他说。 “特别是在我非常喜欢的音乐会上，当我想向艺术家表达我的热情和欣赏时，我更喜欢用亥姆霍兹共鸣进行圆顶拍手。 这可能是因为我在整体拍手声中更容易区分出自己拍手的声音，而且低频范围内的频率内容更丰富，音量更大，更能表达我的热情。”

至于我，我发现自己在写这篇文章时尝试了不同的拍手方式（向我的同事道歉），并且我已经注意到自己在音乐会上更有意识地鼓掌。 谁知道？ 也许如果我培养出适当显眼的鼓掌，我就能说服别人给我免费门票。 泰勒·斯威夫特，你能听到我说话吗？

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• Sumber: https://physicsworld.com/a/the-physics-of-hand-clapping-heres-how-to-do-it-best/