Máy tính sóng dừng

Giới thiệu về công cụ này

Sóng dừng hình thành trên dây cố định ở cả hai đầu khi các sóng phản xạ qua lại giao thoa tạo ra các nút và bụng đứng yên; chỉ những bước sóng có số nguyên lần nửa bước sóng vừa khít giữa hai đầu cố định mới tồn tại, tạo nên chuỗi họa âm fₙ = n·v/(2L), trong đó v là tốc độ sóng trên dây, L là chiều dài dây, còn n = 1, 2, 3… đánh số âm cơ bản và các họa âm của nó.

Hệ thức này là cơ sở vật lý của mọi nhạc cụ dây: thợ làm guitar và kỹ thuật viên piano dùng nó để liên hệ chiều dài dây, lực căng và khối lượng trên một đơn vị chiều dài (những đại lượng quyết định v) với cao độ, và đây cũng là một thí nghiệm minh họa tiêu chuẩn trong các khóa vật lý nhập môn về cơ học sóng và âm học.

Nhạc công chỉnh dây đàn, thợ chế tác đàn thiết kế nhạc cụ mới, kỹ sư âm học phân tích cộng hưởng và học sinh vật lý kiểm chứng chuỗi họa âm bằng thực nghiệm đều dùng công thức này để dự đoán hoặc giải thích các tần số mà một sợi dây dao động có thể duy trì.