Prawdopodobnie widziałeś to w filmie lub w telewizji: śpiewaczka operowa uderza w nutę, trzyma wibrato… i pęka, a kieliszek z winem spada. Ale czy to naprawdę możliwe? Czy można rozbić kieliszek samym głosem? A może to tylko kawałek hollywoodzkiej magii?
Na tym blogu zagłębiamy się w świat wibracji, rezonansu i szkła. Nie jest to ciężka fizyka, ale fascynująca eksploracja mocy dźwięku. I tak, dowiesz się również, czy możesz rozbić szklankę własnym głosem.
Co się dzieje, gdy szkło pęka?
Zacznijmy od podstaw. Kiedy szklanka pęka pod wpływem dźwięku, nie dzieje się to tylko poprzez „głośne" śpiewanie. Stoi za tym fizyczna zasada zwana rezonansem.
Każdy obiekt ma swoją własną częstotliwość, z jaką wibruje, gdy uderza w niego dźwięk. Dotyczy to strun gitarowych, mostów, budynków… i kieliszków do wina. Jeśli zaśpiewasz dokładnie w odpowiednim tonie - w tej samej częstotliwości, w której naturalnie wibruje kieliszek - kieliszek może zacząć wibrować razem z nim.
Gdy wibracje stają się wystarczająco intensywne, materiał przestaje wytrzymywać. I wtedy… trzask. Szkło się roztrzaskało.
Czym dokładnie jest rezonans?
Rezonans to zjawisko fizyczne, w którym obiekt zaczyna wibrować razem z nim, gdy jest wystawiony na zewnętrzne wibracje o dokładnie tej samej częstotliwości. Porównajmy to do osoby siedzącej na huśtawce. Jeśli naciśniesz w odpowiednim momencie, huśtawka wznosi się coraz wyżej. Jeśli pchniesz w niewłaściwym momencie, nic się nie stanie.
Działa to w ten sam sposób z kieliszkiem do wina. Szklany kielich ma określoną częstotliwość, przy której woli wibrować. Częstotliwość ta zależy od kształtu, grubości szkła i rodzaju materiału.
Więc jeśli trafisz dokładnie w tę częstotliwość swoim głosem ORAZ utrzymasz go wystarczająco stabilnie, szkło może wibrować. A przy wystarczającej energii: pękanie.
Skąd wiesz, który ton wybrać?
Większość kieliszków do wina ma częstotliwość rezonansową pomiędzy 500 a 1000 herców. Odpowiada to tonowi gdzieś pomiędzy niskim A a wysokim C. Różni się ona jednak w zależności od kieliszka.
Jedynym sposobem na sprawdzenie częstotliwości szklanki jest jej przetestowanie. Delikatnie stuknij w szklankę ołówkiem lub łyżką i posłuchaj dźwięku, jaki wydaje. Ten dźwięk to ton, przy którym szkło rezonuje.
Za pomocą głosu (lub instrumentu muzycznego) można spróbować dokładnie naśladować ten ton. Istnieją aplikacje, które mogą analizować i porównywać tony, takie jak Spectroid, Tunable lub Audio Spectrum Analyzer.
Czy ktoś może to zrobić?
Sprawiedliwość to sprawiedliwość: nie, nie każdy może rozbić szklankę swoim głosem. Oto kilka powodów, dla których jest to dość trudne:
- Potrzebujesz bardzo czystego głosu, który pozostaje dokładnie nastrojony
- Musisz wytworzyć wystarczającą objętość i energię, aby naprawdę wprawić szkło w ruch
- Szkło powinno być wystarczająco kruche (np. cienkie i wykonane ze szkła kryształowego).
- Często potrzebne jest wzmocnienie, takie jak mikrofon i głośnik, aby wystrzelić wystarczającą ilość fal dźwiękowych na szybę
Słynne filmiki, na których ludzie rozbijają szklankę swoim głosem? Zazwyczaj stoi za tym mikrofon + głośnik + sprytna konfiguracja. Więc jeśli próbujesz tego w domu z gołym głosem i nie udaje ci się: to naprawdę nie zależy (tylko) od ciebie.
Mit czy prawda?
Nie jest to więc mit. Jest to możliwe. Ale jest to trudne. Amerykański fizyk i osobowość telewizyjna Jamie Vendera pokazał w programie MythBusters, że w rzeczywistości możliwe jest rozbicie szklanki za pomocą samego głosu - pod warunkiem, że wszystkie warunki są odpowiednie.
Ale jest to TAK trudne, że w praktyce prawie nigdy się nie udaje bez pomocy wzmocnienia lub technicznych sztuczek.
Jakiego rodzaju szkła potrzebujesz?
Mimo wszystko chcesz spróbować? Wybierz kieliszek do wina, który spełnia te wymagania:
- Cienkie szkło (im grubsze szkło, tym trudniej je rozbić)
- Szkło kryształowe lub delikatne szkło ręcznie dmuchane
- Brak łodyg lub grzbietów tłumiących wibracje
- Umieść szklankę na twardej powierzchni, najlepiej w cichym pomieszczeniu.
Upewnij się również, że nie ma w nim płynu - zmienia on częstotliwość rezonansową.
Ile decybeli potrzebujesz?
Eksperymenty pokazują, że potrzeba około 100 do 110 dB, aby wygenerować wibracje wystarczające do rozbicia szkła. Jest to porównywalne z głośnością piły łańcuchowej lub koncertu rockowego. Nie jest to coś, co można po prostu wydobyć z gardła bez uszkodzenia własnych uszu (lub uszu sąsiadów).
Dlatego profesjonaliści często używają głośnika skierowanego w stronę szyby, dzięki czemu nadal można dostarczyć wystarczającą moc przy mniejszym wysiłku. Głos jest następnie najpierw nagrywany, wzmacniany, a następnie odtwarzany z dokładnie odpowiednią częstotliwością przez głośnik.
Ciekawostka: opera i szkło
Śpiewacy operowi częściej wykonują tę sztuczkę. Dlaczego? Są oni szkoleni do śpiewania niezwykle czystym i mocnym tonem, często dokładnie w tych tonacjach, w których szkło rezonuje. W trakcie tego procesu często śpiewają z dużą ilością wibracji, co może również pomóc w poruszeniu szkła. Ale w większości przypadków używają również głośnika.
Czy możesz to zrobić?
Chcesz spróbować samemu? W takim razie przynajmniej udostępnij:
- Szkło o wyraźnym, czystym brzmieniu
- Urządzenie lub aplikacja do sprawdzania wysokości dźwięku
- Ewentualnie głośnik do wzmocnienia głosu
- Dużo cierpliwości… i miotła, gdy się uda.
Ale co ważniejsze, nigdy nie próbuj tego bez zachowania środków ostrożności. Rozbita szyba może spowodować powstanie ostrych odłamków. Noś okulary ochronne i rób to w kontrolowanych warunkach. I bądź miły dla swoich strun głosowych - nie ma potrzeby, aby gdziekolwiek to wymuszać.
A co to mówi o słuchu?
Całe to ćwiczenie pokazuje również, jak potężny jest dźwięk. Często nie doceniamy tego, jak duży wpływ mogą mieć fale dźwiękowe. Nie tylko na szkło, ale także na nasze własne ciała - a zwłaszcza na nasz słuch.
Można wymienić szklankę. Twoje uszy nie. Warto więc przeprowadzić ten eksperyment w domu i ustawić głośnik na 110 dB: załóż ochronę słuchu proszę.
Albo jeszcze lepiej: obejrzyj film, w którym to działa. Wtedy struny głosowe i okulary pozostaną w jednym kawałku.
