Dziś temat dość nietypowy, aczkolwiek dość ciekawy dla niektórych, a dla wielu pewnie śmiertelnie nudy. Rozpatrzymy bowiem płytę wierzchnią gitary klasycznej jako zwykłe ciało sprężyste pod względem zagadnień mechaniki technicznej. Będzie trochę nudnych terminów mechanicznych oraz nazewnictwa. Piszę to z ,, z czapy " i wręcz na kolanie jak to mówią więc jeśli coś przekręcę w nazewnictwie to mam nadzieję, że czytający , którzy wytrzymają te nudy do końca mnie poprawią.
Zaczynamy zatem.
Rozpatrujemy płytę jako ,, ciało rzeczywiste". Wszystkie ciała rzeczywiste które są elementami konstrukcyjnymi maszyn lub w naszym przypadku elementem konstrukcyjnym instrumentu zmieniają ( choćby nieznacznie) swój kształt pod wpływem obciążenia. Pisząc prościej - odkształcają się. Jeżeli po odciążeniu ciała rzeczywistego odkształcenie znika to nazywamy je odkształceniem sprężystym. Zdolność ciała powracania do pierwotnego kształtu nazywamy sprężystością
W praktyce nie spotyka się jednak ciał doskonale sprężystych , gdyż po odciążeniu ich zawsze pozostają w ciele odkształcenia trwałe. Dla każdego ciała jednak można dobrać taki zakres obciążenia , że po odjęciu go odkształcenia trwałe będą znikomo małe.
No tak.. ale po co ja to piszę i zaprzęgam do tego tyle terminów mechanicznych...? Już wyjaśniam. Nasza płyta jest przecież elementem konstrukcyjnym na który działa siła napiętych strun nastrojonego instrumentu. Nie będziemy tu jednak wchodzić głębiej i liczyć żadnych momentów obrotowych ( siła razy ramię) działających na strunociąg przyklejony do płyty. Rozważania są czysto teoretyczne i powoli dojdziemy o co mi chodzi.
Idziemy więc dalej... mamy więc płytę poddaną sprężystości ( napięte struny) Zdarza się jednak, że oprócz siły zewnętrznej ( napięte struny) wywołującej sprężystość ciała ( płyta wierzchnia ) działają na nie też inne siły zewnętrzne zmieniające się z czasem... czyli okresowo zmienne. Nazwijmy je siłą wymuszającą. ( w naszym przypadku drgania napiętych strun)
No i teraz musimy się nieco wrócić i zahaczyć nieco o drgania swobodne ciał czyli w naszym przypadku drgania modalne[/b Każde ciało rzeczywiste posiadające sprężystość posiada swoje drgania swobodne. Posiadają on swoją amplitudę oraz częstotliwość.
Na każde ciało sprężyste posiadające swoje drgania swobodne jeśli przyłożymy siłę okresowo zmienną ( drgające struny) to drgania ciała zmienia się. Dodatkowo siła okresowo zmienna spowoduje powstanie drgań wymuszonych owego ciała.
Drgania wypadkowe będą sumą drgań swobodnych oraz drgań wymuszonych. ( tu kłania sie ustalenie drgań swobodnych, modalnych płyty oraz jej wystrojenie) . Drgania te będą też zależne od masy drgającej ( grubości płyty) czyli jej ciężaru. Dla nas najważniejszy będzie układ kiedy to częstotliwość drgań swobodnych ( modalnych) będzie równa częstotliwości drgań siły wymuszającej ( drgające struny) . Teoretycznie można wykazać że w takim przypadku amplituda drgań rośnie nieograniczenie. Zjawisko to nazywamy REZONANSEM.
Płyta wierzchnia więc odbierając gasnące drgania strun o częstotliwości równej swym drganiom swobodnym będzie je wzmacniać i przedłużać. W efekcie też jej aplituda drgań będzie swe drgania przekazywać cząsteczkom powietrza , które zawarte jest w pudl instrumentu , a te natomiast będą tworzyć fale akustyczne.
Pamiętajmy, że w próżni dźwięk się nie rozchodzi...
Na koniec tych nieco naukowych i mechanicznych wywodów mam nadzieję , że po przeczytaniu ( jeśli ktoś dotrwał do końca...? ) tej treści uzmysłowi zainteresowanym pewne zjawiska mechaniczne zachodzące w instrumencie w czasie wydobywania z niego dźwięków.
Pomoże też i wskaże kryteria jakimi należy sie kierować przy projektowaniu i budowie płyt wierzchnich, ożebrowania, ich grubości, doborze drewna, wykonywaniu wzmocnień, ustalaniu ich drgań swobodnych itp. zwłaszcza przy budowie gitar klasycznych.
Wszytko to co będzie mieć wielki wpływ i pozwoli nam choćby w przybliżeniu określić jak zagra gotowy już instrument.
Dodam też , że to tylko moje subiektywne kryteria jakimi ja się kieruję przy budowie klasyków i każdy ma prawo mieć inne oraz swoje zdanie na ten temat mając prawo do nie zgodzenia się z tym co wyżej napisałem.
Mam nadzieję , że nie zanudziłem nikogo zbytnio.
Pozdrawiam.
