Физические вопросы для скрипичных мастеров

[Роман Н]

Я читал вот это по ссылке некоего Романа Н. http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/030/512.htm

А Вы какое?

И я такое.

[murom]

Я прошу прощения - ещё одна неточность. Саккони пишет - an almost flat gouge. Это не плоская стамеска (chisel), а почти плоская стамеска, т.е. скорее всего имеется в виду №2 или даже №3. Вторым номером очень трудно работать, а плоской, по моему мнению, совсем невозможно.

Спасибо за уточнение - исправлю сейчас.

[murom]

И я такое.

Веселые вы ребята: читаете одно, а понимаете по-разному. Я тоже читал все эти книжки про добротность и всякие комментарии у нас на форуме. В итоге я вообще перестал понимать (да и раньше то не знал, однако), что такое ДОБРОТНОСТЬ. Вот добротные башмаки понимаю сразу, добротный футляр для скрипки тоже понимаю. Для меня они будут крепкие, выдерживают большую нагрузку и не ломаются, не изнашиваются.
А что же такое добротность акустической системы? Только не надо мне ссылок - там много дополнительных непонятных слов. Вот кто может нарисовать простую картинку акустической добротности корпуса скрипки или гитары?

Сначала я все таки выскажу свое мнение, чтобы никто не подумал. что уже совсем олух и вообще ничего не понимаю.
На мое дилетантское в области физики мнение добротность - это когда в корпусе инструмента энергия первичного источника звука - струны - не теряется за счет всяких разных трений, а легко резонирует и улетает в воздушное пространство. Другими словами, КПД выше у тех инструментов, где добротность выше, а меньше добротность - меньше КПД.

[andreyviola]

И я такое.

Надо же, какое совпадение

Ну так что же, берем определение

Добротность колебательной системы, отношение энергии, запасённой в колебательной системе, к энергии, теряемой системой за один период колебания.

и прилагаем его к доске со струнами под названием Ямаха, и к Страду.

Вы настаиваете, что доска со струнами (в отключенном от сети состоянии) имеет гораздо большую добротность, чем Страд. Если предположить, что потери в этих двух системах одинаковы (начальное предположение) при одинаковом проведении по ним смычком, то в данном случае доска запасет гораздо больше энергии, чем корпус Страда.

Согласны?

[andreyviola]

Вот добротные башмаки понимаю сразу

Ваше интуитивное понимание тут никого не колышет. Не надо вводить новые термины . До сих пор речь шла о ботинках. Если хотите ввести термин "башмаки", дайте его научное определение, и покажите, чем он отличается от термина "ботинки". А потому уже поговорим за добротность...

Вот кто может нарисовать простую картинку акустической добротности корпуса скрипки или гитары?

У меня есть своя версия, но я не могу лезть поперед батьки, пусть свое слово скажут сначала мастера.

Сначала я все таки выскажу свое мнение, чтобы никто не подумал. что уже совсем олух и вообще ничего не понимаю.
На мое дилетантское в области физики мнение добротность - это когда в корпусе инструмента энергия первичного источника звука - струны - не теряется за счет всяких разных трений, а легко резонирует и улетает в воздушное пространство.

Хм, а Вы таки понимаете Правда, у Романа будет противоположное мнение.

[murom]

Согласны?

Я бы согласился, если бы понял значения слов "запасенная энергия" и "потерянная энергия".
Если бы говорилось о потерянной энергии (потерянной для звучания) и излученной энергии , то я бы еще понял. Но вот запасенные меня смущают. Тем более, когда речь идет только об одном периоде колебаний.
Я представил себе такую картину: струна дернулась вправо, её энергия, как после удара кулаком, ушла в доску. Струна отскочила влево (кончился один период колебаний) , дальше я вправе что-то ожидать от доски. Если доска тоже качнулась в противоположную сторону от предыдущего удара, значит она излучила энергию. Если она не качнулась - эта энергия осталась в ней. Вот тут вопрос: что здесь запасенная (может быть та, что осталась в доске? но она потерянная для звука) или та что излучилась (а может быть она потерялась таким образом?).
Эта терминология меня просто сбивает с толку.

[Роман Н]

Ну так что же, берем определение и прилагаем его к доске со струнами под названием Ямаха, и к Страду.
Вы настаиваете, что доска со струнами (в отключенном от сети состоянии) имеет гораздо большую добротность, чем Страд.

Совершенно верно.

Если предположить, что потери в этих двух системах одинаковы (начальное предположение) при одинаковом проведении по ним смычком,

На чем основано Ваше предположение? Потери в системе имеют две составляющих: потери на внутреннее трение и потери на упругое взаимодействие со средой (звук). Их величина тем больше, чем больше амплитуда колебаний (звук громче, температура выше).

то в данном случае доска запасет гораздо больше энергии, чем корпус Страда.

Согласны?

В случае одинаковых потерь этого не может быть по закону сохранения энергии, справедливость которого Вы, надеюсь, не ставите под сомнение.

[andreyviola]

Я бы согласился, если бы понял значения слов "запасенная энергия" и "потерянная энергия".
Если бы говорилось о потерянной энергии (потерянной для звучания) и излученной энергии , то я бы еще понял.

Так это практически оно и есть. Только я бы говорил не излученной, а способной излучиться. Надеюсь, в дальнейшем прояснится, почему. Я продолжаю настаивать на том, что интуитивное представление о добротности очень близко к научному.

Тем более, когда речь идет только об одном периоде колебаний.

Я думаю, это обычная в физике процедура приведения к единице измерения. Как скорость - это расстояние на единицу времени. Совсем не обязательно рассматривать процесс строго в рамках этой единицы.

Я представил себе такую картину: струна дернулась вправо, её энергия, как после удара кулаком, ушла в доску.

А я бы сразу ударил кулаком в доску. Со стороны тех, кто делает настоящие скрипки, большего она не достойна

[andreyviola]

Потери в системе имеют две составляющих: потери на внутреннее трение и потери на упругое взаимодействие со средой (звук).

Разъясните мне, пожалуйста, причем здесь среда. Все физические тела находятся в среде. Рычаги Архимеда находятся в среде, а Вы находите её присутствие в формулах? Тела, о которых судят законы Ньютона, тоже находятся в среде - где она в формулах?

Давайте по порядку. Имеется некая колебательная система. Надо договориться, что мы включаем в слово "система". У нас есть корпус инструмента, есть струна, есть смычок и есть воздух. Давайте попытаемся сначала рассмотреть простейший случай. Смычком можно сразу пренебречь, так как звук можно извлекать щипком. Струной тоже можно пренебречь, так как можно просто постукивать по корпусу ногтем, что и делают мастера, создавая скрипку. (или оставить струну и считать её не связанным с корпусом резонатором, чтобы не усложнять рассмотрение, а всего лишь возбудителем корпуса, как ноготь). Остаётся еще воздух - им мы легко пренебрегаем в силу упомянутого выше метода физического познания. Сам по себе корпус скрипки будет практически так же вибрировать в безвоздушном пространстве, как и в воздухе - потому что струна (или ноготь) колышет через подставку верхнюю деку, а верхняя через душку - нижнюю.

Итак предлагаю для начала рассматривать только корпус скрипки, который есть наша "система". Вы согласны с такой моделью или нет? Если нет, то почему?

[Роман Н]

Разъясните мне, пожалуйста, причем здесь среда. Все физические тела находятся в среде. Рычаги Архимеда находятся в среде, а Вы находите её присутствие в формулах? Тела, о которых судят законы Ньютона, тоже находятся в среде - где она в формулах?

Q=wm/b, где Q - добротность к. с., w - частота собственных колебаний системы, m - масса к. с., b - коэффициент трения.

Сам по себе корпус скрипки будет практически так же вибрировать в безвоздушном пространстве, как и в воздухе

, только звука не будет, и, соответственно, потерь энергии на его излучения

Итак предлагаю для начала рассматривать только корпус скрипки, который есть наша "система". Вы согласны с такой моделью или нет? Если нет, то почему?

см. выше.