8 votos

¿Suena el timbre al lanzar una moneda?

Cuando lanzas una moneda, oyes un sonido de timbre. Sé que la fuente del sonido es la uña del pulgar que golpea la moneda, pero parece estar filtrado por el giro de la moneda. Concretamente, cuanto más rápido gira la moneda, más suave es el tono y parece que el espectro se vuelve más uniforme.

Así que mi pregunta es, físicamente, ¿cuál es el fenómeno exacto que está causando el filtrado? Parece ser alguna forma de modulación de frecuencia (¿o de amplitud? Sospecho que es lo primero, pero podría estar equivocado).

mi otra pregunta es, ¿cuáles son las características exactas de este filtro? Sé que el filtro será una función de la frecuencia angular de la moneda, que llamaré $\omega_m$ Pero aparte de eso, no sé por dónde empezar a caracterizarlo.

3voto

William Puntos 336

Creo que una explicación más sencilla que algún tipo de filtrado de sonido como resultado de la velocidad de rotación es que cuando se golpea la moneda con más fuerza (lo que resulta en una velocidad de rotación más rápida), aumenta la amplitud de las vibraciones de la moneda, permitiendo modos de vibración más altos, y por lo tanto cambiando el espectro. Soy escéptico sobre tu afirmación de que el espectro es más uniforme, a menos que hayas hecho un análisis espectral del sonido. Es difícil establecer relaciones específicas entre el timbre de un sonido y las cualidades específicas del espectro del sonido, pero, por lo general, un sonido "suave" es aquel que tiene una menor cantidad de sobretonos altos en relación con los bajos, mientras que los sonidos más brillantes, más penetrantes o más ásperos tienen una mayor cantidad de sobretonos altos. Cuando lanzo la moneda, escucho un sonido bastante brillante, por lo que predeciría más sobretonos altos.

Yo esperaría que la moneda vibrara en modos similares pero no idénticos a los que aparecen en esta página de Wikipedia .

Otra observación es que si se hace un análisis del espectro del sonido de la moneda, éste no será armónico, es decir, las frecuencias importantes del espectro serán múltiplos no enteros de la frecuencia más baja. Esta es una propiedad de la mayoría de los instrumentos de percusión, porque sus diferentes modos de vibración no vibran en múltiplos enteros del tono más bajo.

Espero haber respondido suficientemente a la pregunta.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X