Descrizione Vetrina <Acustica>

L'acustica ha per oggetto lo studio del suono e quello delle vibrazioni dei corpi elastici.

Il Globo per la propagazione del suono⁸⁸⁴ serve per dimostrare che il suono non si propaga nel vuoto. Scuotendo il campanello posto al suo interno dopo aver tolto l’aria dal globo non si sente alcun suono. Riempiendo invece il globo con gas diversi il suono diventa percettibile.

Il Timbro di Savart^771,772 serve per mettere in evidenza come la presenza di una cassa di risonanza aumenti l'intensità del suono prodotto dalla coppa. Se si affaccia alla coppa un cilindro cavo, con la base aperta vicino alla coppa e l'altra base chiusa, e si sfrega il bordo della coppa con un archetto, in modo da metterla in vibrazione, la colonna d'aria nel cilindro vibra in risonanza. Avvicinando o allontanando i due elementi, oppure variando la lunghezza del cilindro, si trova un punto in cui l'intensità del suono è massima.

I diapason²⁹¹ sono strumenti che, percossi, vibrano a una determinata frequenza ed emettono di conseguenza un determinato suono. La frequenza alla quale il diapason oscilla dipende dalle proprietà elastiche del materiale di cui è costituito, dalla lunghezza e dalla distanza fra i rami ( rebbi) della forcella.

Le canne d’organo⁵⁷⁵ (aperte e chiuse) venivano usate per studiare le caratteristiche fisiche della colonna d'aria vibrante al loro interno. I metodi erano diversi: le caratteristiche dell’onda sonora potevano essere messe in evidenza con fori apribili situati all’altezza dei ventri, oppure con setti estraibili, posti in corrispondenza dei nodi. Se invece la canna ha una parete di vetro, introducendo in essa una piccola membrana appesa a un filo e ricoperta di sabbia, si può dimostrare che la sabbia rimane immobile solo nei nodi dell’onda sonora.

I risuonatori di Helmholtz⁵³ sono cavità risonanti acustiche, create da Hermann von Helmholtz nel 1860 per lo studio del suono. Sono globi cavi di ottone muniti di due aperture: quella più allungata è di dimensioni tali da poter essere introdotta nell'orecchio. Forma e volumi dei risuonatori sono calcolati in modo da rinforzare esclusivamente il suono di una certa freqenza.

Con il microscopio a 5 diapason³⁵⁹, detto anche {\bf comparatore ottico}, è possibile un’analisi visiva delle vibrazioni dei corpi. Lo strumento permette cioè di determinare la frequenza di un diapason o di qualunque altro corpo vibrante, per confronto, con un diapason di frequenza nota, analizzando le figure di Lissajous che si ottengono.

Nei diapason le vibrazioni dei rebbi sono smorzate. Nei diapason elettromagnetici²⁹⁵ esse vengono mantenute grazie a una elettrocalamita posta fra i rebbi del diapason.

Il variatore di tono²⁹³ è stato inventato nel 1897 dallo psicologo tedesco William Stern per studiare la sensibilità dell'uomo a cambiamenti di tono. Lo strumento consiste in un risuonatore di ottone cilindrico di volume variabile, alimentato da un flusso costante di aria attraverso l'apertura nel coperchio. Girando la vite sulla parte anteriore dell'apparato si alza o si abbassa il pistone nel cilindro in modo da variare il volume: il tono del suono può così venire variato con continuità.

Il tubo di Quincke⁵⁵³ veniva usato per dimostrare l'interferenza tra le onde sonore e per misurare la loro lunghezza d'onda. Anche la sirena doppia con motore elettrico³⁵⁸ serviva per studiare fenomeni di interferenza.