Камертон с грузиком

Камертон, представляет собой изогнутый в форме буквы «U» стальной стержень прямоугольного сечения на ножке. После возбуждения колебаний ударом резинового молоточка, смычком или просто рукой ветви камертона совершают простые поперечные колебания, частота которых зависит от качества стали, размеров стержня и формы его сечения.
Благодаря простому характеру колебаний и независимости частоты производимого звука от времени, камертон является удобным прибором для проведения опытов по акустике В коллекции физического кабинета СПб АППО представлены:
- для настройки музыкальных инструментов;
- камертон демонстрационный;
- на резонаторах, настроенные в унисон;
- с грузиком для изменения частоты колебаний;
- с зеркалом для оптической записи колебаний;
- с острием для механической записи колебаний;
- разной высоты тона для опытов с резонаторами Гельмгольца.

Для демонстраций и практических работ применяют массивные (100 - 300 г) камертоны. Обычно они монтируются на резонаторных ящиках. Резонаторные ящики для камертонов высоких тонов открыты с двух сторон; для камертонов низких тонов ящики открыты с одной стороны. Длина внутренней полости ящика для низких тонов приблизительно равна четверти длины звуковой волны в воздухе для данного камертона.
Передача колебаний от камертона к резонатору осуществляется с помощью ножки камертона. При колебаниях камертона, его ветви то удаляются (рисунок А), то сближаются (рисунок Б). При этом ножка камертона поднимается или опускается, из-за чего верхняя крышка резонаторного ящика начинает вибрировать. Чтобы избежать передачи колебаний поверхности, на которую помещены резонаторные ящики, они снабжаются войлочными или резиновыми подставками.

На рисунке¹ показано как правильно возбуждать колебания камертона на резонаторе. Одной рукой удерживают прибор за втулку куда вставляется ножка камертона, другой ударяют молоточком по верхней части ветви.

К камертонам на резонаторе обычно прилагаются грузики, которые при помощи винта могут быть закреплены на любой высоте на одной из ветвей камертона (см. фото).
На основании камертона выбит логотип завода имени Дзержинского (г. Щёлково Московской области), а ниже число 100 (при серийном выпуске на каждой паре камертонов ставят одинаковый порядковый номер).
На противоположной стороне основания камертона есть надпись «440 ЛЯ».
По инвентаризационному номеру на ящике резонатора установлено, что камертон поставлен на учет в 1981 году.
Габариты камертона:
длина ветвей – 105 мм,
толщина ветви – 17×7 мм.

Органайзер исследователя
1. Посмотрите видео, наглядно демонстрирующее результаты влияния положения груза на звук, издаваемый камертоном. Вспомните основные характеристики звука и сформулируйте результаты наблюдений.
2. Посмотрите видео еще раз. Обратите внимание на способ возбуждения колебаний камертона на резонаторе. Объясните, из каких соображений экспериментатор пренебрег правилом, описанным выше.
3. Грузик для изменения частоты колебаний можно заменить отрезком толстостенной резиновой трубки с таким внутренним диаметром, чтобы трубка с трудом перемещалась по ветви камертона. Проверьте на опыте влияние массы груза на изменение частоты камертона.
См. видео "Влияние положения грузика на звук камертона" - https://disk.yandex.ru/i/vbgX3Ke1OlL9ng

¹) Горячкин Е.Н., Орехов В.П. Методика и техника физического демонстрационного эксперимента в восьмилетней школе. Пособие для учителей. Москва: Издательство «Просвещение», 1964.