生活中的初中物理（5）—— 笛子奏出欢乐曲

生活中有许多种乐器。根据一般分类方法，乐器可分为三种:管乐器、弦乐器和打击乐器。有了这些乐器，我们可以演奏各种音乐。像口琴、钢琴和竖琴这样的乐器可以演奏各种音乐，我们不会感到惊讶，因为口琴里面有簧片，钢琴有不同粗细的线，竖琴上面有弦。当这些乐器上的簧片、钢丝和琴弦振动时，它们会产生不同音量、音调和音色的声音，并演奏各种音乐。竹笛里只有空气。人们只在它侧面的不同部位打了几个洞。为什么他们能演奏很多音乐？

声音是由物体的振动产生的。当人们用口琴、钢琴和竖琴演奏音乐时，口琴中的簧片、钢琴中的钢丝和竖琴的琴弦会振动，并发出声音。当我们吹奏笛子时，我们用嘴向笛子的吹孔吹一股扁平而狭窄的气流，使笛管中的气柱振动并发出声音。与长笛发出的声音的音高、响度和音色相关的因素是什么？

每个人每天都在做一个实验，但是我们都很随意。

炉子上水壶里的水烧开后，我们会立即把开水倒入热水瓶。当把水倒入空瓶子时，我首先听到的是低沉的“咚咚”声。随着瓶子里水位的上升，声音变得越来越细，音调也越来越高。当我们听到的声音的音调上升到一定程度时，我们就可以判断热水瓶里装满了开水。这样，通过改变声音的音调，不用看瓶子就能知道瓶子是否满了。

众所周知，气柱的振动会产生声音，而声音的音调与气柱的长度有关:气柱越长，产生的声音音调越低；空气柱越短，声音的音调越高。当我们把热水瓶装满开水时，我们听到的声音是由水面和瓶口之间的空气柱振动引起的。当沸水倒入瓶子时，沸水搅动空气柱，使其振动并发出声音。随着倒入瓶中的开水数量增加，瓶中空气柱的长度越来越短，空气柱的振动越来越快，我们听到的声音音调也越来越高。

笛子是由管道内空气柱的振动产生的。当我们吹奏长笛时，我们总是用手指堵住长笛侧面不同的小孔，从而控制长笛管中空气柱的长度，并进一步改变长笛发出的声音的音调。凹槽中空气柱的长度是指从吹孔到手指首先释放的侧孔的距离。如果所有的侧孔都被手指堵住，最长的空气柱会在笛管中形成，而笛会发出最低的音调。如果只有最靠近吹孔的侧孔被手指堵住，并且笛管中的空气柱最短，那么笛子将发出最高的音调。这样，当人们用笛子演奏音乐时，根据乐谱的要求，可以用手指堵住或松开不同的侧孔，从而改变笛子管中空气柱的长度，吹出不同音调的声音，演奏出优美的音乐。我们还必须清楚，笛管的厚度和形状、管壁的厚度、侧孔和吹孔的大小和形状以及最后一个侧孔下面的管的长度都会影响笛子发出的声音的音调。不仅如此，演奏者的演奏状态也会影响长笛发出的声音的音调。

除了长笛，管乐器还有单簧管、小号、圆号、萨克斯管等。也是由管内空气柱的振动造成的。

事实上，人们不仅利用气柱的振动来制造管乐器，还利用气柱的振动来制造防止腐败的乐器。在我国，人们利用气柱的长度和振动来校准标尺，以防止贪官上交大规模的税收和小规模的税收。具体方法是由**制作一根9英寸(3毫米)厚的管子，称为黄钟鲁管。作为统治者的标准，地方*根据这个标准把鲁管作为统治者。当**检查由地方官员制造的统治者是否符合标准时，总是会敲响黄色的钟。当你到达检查地点时，把黄色的钟形管放在一个合适的地方，让随行的特别工作人员吹一下当地官员做的管子，看看放在附近的黄色钟形管是否能发出声音，也就是说，它是否能产生共鸣。这时，因为，如果黄钟管和在某个地方制造的黄钟管有细微的差别，黄钟管就不会产生共鸣，当然也不会发出任何声音。

看，我们的祖先擅长运用物理知识！作为一个当代人，你读了之后感觉如何？