מדוע כלי הנשיפה בצורת קונוס?
19/09/2010

השאלה מאת רותם כהן

התשובה באדיבות אתר "בשער".

התבוננתי בוובוזלה החדשה שקניתי ותהיתי, מדוע כל המגהפונים החצוצרות וכול שאר כלי הנשיפה בעלי צורה קונית. מה יש בצורה הזו וכיצד היא יוצרת הגבר של הקול? 

תשובה מאת פרופ' דוד אנדלמן, בית הספר לפיסיקה ואסטרונומיה, , אוניברסיטת תל אביב:

אכן להרבה כלי נשיפה כגון חצוצרות, רמקולים ומגאפונים יש סיומת בצורה קונוס (חרוט). חשוב להבין שהאלמנט הקוני הינו פסיבי ואינו יוצר הגברה של הקול, אלא הוא משמש כמצמד אקוסטי בין המקור שמייצר את הקול לבין האוויר הדליל שבו הקול אמור להתפשט. ללא הצורה הקונית, חלק גדול של הקול לא היה מצליח להתפשט באוויר אלא היה נבלע. כשהקול נוצר (למשל, בפיה של החצוצרה), מולקולות האוויר נעות בצורה של תנודות דרך פתח קטן בלחץ גבוה. לאחר מכן, כשהקול עובר דרך האלמנט הקוני, הלחץ שלו יורד בהדרגה ואילו המשרעת של התנודות גודלת. באופן זה, היעילות של העברת הקול באוויר עולה בצורה משמעותית. יש הרבה חשיבות לגאומטריה המדויקת של הסיומת הקונית והיא משפיעה על הצורה בה התדרים הנמוכים והגבוהים של הקול מתפשטים.