Цикл научно-познавательных лекций по популяризации математики и физики
30.04.2025
Цикл научно-познавательных лекций по популяризации математики и физики
25 апреля 2025 года на базе кафедры физико-математических наук АнГТУ в рамках цикла научно-познавательных лекций со своим докладом на тему «Киматика – геометрия звука» выступил студент Лев Эльхутов (гр.ЭН-23-1).
В своём выступлении Лев рассказал об интересных эффектах, которые создаются при воздействии звуковых волн на материалы, такие как жидкости и песок. Впервые такие узоры, созданные звуком, наблюдал Роберт Гук в 1680 году. Уже через сто лет эксперименты с металлическими пластинами, посыпанными песком, продолжил Эрнст Хладни, описав фигуры, образуемые стоячими волнами. Само название «киматика» появилось только в 1967, его предложил Ханс Дженни, соединяя греческие слова «волна» и «вопросы, имеющие отношение к волнам».
Формы, изучаемые киматикой, создаются при помощи вибрации поверхности пластинки, диафрагмы или мембраны. Лев продолжил изучать киматику не только в теории, была создана установка, состоящая из динамика, генератора частот и мембраны, в качестве частиц использовался цветной песок. И хотя узоры получились простыми, эффект был воспроизведен.
Форма узора, формирующего фигуру Хладни, зависит от того, откуда, куда и с какой скоростью по пластине распространяются упругие колебания. Чем выше тон, получаемый при вибрации пластины, тем более сложной получается фигура Хладни, чем тон ниже, тем проще фигура.
Многие фигуры Хладни можно найти в природе. Например, рисунок на панцире черепахи или пятна на шкуре леопарда. Также объёмные формы, возникающие под действием звуковых волн в форме интервалов и гармонических частот, напоминают природные: подсолнечник, шишка, медуза, черепаха.
