فیزیک و فلسفه

15. یکی از موارد استفاده از زنش یا ضربان کوک کردن دو یا چند تار مرتعش به‌گونه‌ای است که صدا با بسامد مشخص تولید کنند. مثلاً در سنتور که هر نت دارای 4 سیم مشابه است و باید هر 4 سیم هم‌صدا باشند، ابتدا یکی از سیم‌ها را با دیاپازون و یا گوش کوک می‌کنیم. (با تغییر نیروی کشش، به بسامد مورد نظر می‌رسیم). سپس سیم‌های اول و دوم را با انتهای مضراب و بلافاصله پس از یکدیگر به ارتعاش در می‌آوریم و نیروی کشش سیم  دوم را هم‌زمان تغییر می‌دهیم. وقتی که بسامد دو صوت به هم نزدیک شوند زنش را به خوبی احساس می‌کنیم و نیروی کشش را آن قدر تغییر می‌دهیم تا زنش بین آن‌ها صفر شود. در این صورت آن دو سیم با هم کوک شده‌اند.

11. برای اینکه نشان دهیم نحوه به ارتعاش در‌آوردن یک تار مرتعش چه تأثیری در بسامد صدای تولید شده دارد، یکی از سیم‌های روی ساز سنتور (یا هر ساز دیگری) را یک بار از طریق مضراب زدن، بار دیگر با کشیدن و رها کردن توسط پشت مضراب و بار دیگر با کمک انگشت دست به ارتعاش در می‌آوریم و در هر بار صدای تولید شده را توسط کوک‌کن می‌سنجیم و نت آن را تعیین می‌کنیم و به دانش‌آموز نشان می‌دهیم که در هر بار نت یکسانی تولید شده است. (اگرچه شدت ضربه زدن، شدت هماهنگ‌هایی را که به همراه صوت اصلی ایجاد می‌شود، تغییر می‌دهد ولی بسامد صوت اصلی را که انتظار داریم از آن تار بشنویم، تغییر نمی‌دهد.)

6. صداخوانی یکی از روش‌هایی است که می‌تواند درک عمیقی از صدا و به‌خصوص بسامد آن به فراگیران بدهد. در این روش از فراگیران می‌خواهیم تا سعی کنند، صدایی را که از یک ساز موسیقی تولید می‌شود، تقلید و به کمک تارهای صوتی خود همان بسامد را تولید کنند. فراگیر با تلاش و تمرین این توانایی را پیدا می‌کند که صدای هر نت را درست آن‌گونه که هست بخواند؛ و برای شروع کار باید نت‌هایی را انتخاب کنیم که تولید آن توسط تارهای صوتی حنجره زیاد مشکل نباشد؛ مثلاً نتِ دو» را از سیم‌های سفید سنتور (با بسامد 512 هرتز) به ارتعاش درآوریم، و همزمان با آن فرد تلاش می‌کند تا صدایی که از حنجره او خارج می‌شود دقیقاً با آن نت از لحاظ بسامد، یکسان باشد. (این روش در واقع یکی از مراحل سلفژ است که در آموزش موسیقی به‌کار می‌رود).

مقدمه: نقش صوت هم از جهت استفاده آن در گفتار و هم از این جهت که صداهای موسیقی به‌عنوان وسیله ابراز و دریافت هیجان‌ها و احساسات دلپذیرند و هم از جهت اینکه باعث شناخت ما از محیط پیرامون می‌شود، بسیار مهم و کاربردی است. ولی شناخت عمومی جامعه ما از مفاهیم صوت، بسیار اندک است ولی در کشورهای پیشرفته جهان به‌طور مستمر در طول سال‌های تحصیلی و در مقاطع مختلف، به آن پرداخته می‌شود، در کشور ما فقط در پایان دوره آموزشی متوسطه و آن هم به‌طور مختصر و صرفاً به‌طور نظری به‌ آن پرداخته شده و فصلی از کتاب فیزیک پیش‌دانشگاهی را به خود اختصاص داده است.

بنابراین تدریس و آموزش مفاهیمی از صوت که جنبه‌ کاربردی و عملی دارد، هم برای معلمان و هم برای دانش‌آموزان همواره چالش‌برانگیز و با سختی همراه بوده است، چرا که یادگیری واقعی مفاهیم آن، تنها از روش سخنرانی و بیان شفاهی، امکان‌پذیر نیست. به‌عنوان مثال دانش‌آموزان کلاس‌های پیش‌دانشگاهی (چهارم متوسطه) با مسئله‌های مربوط به هماهنگ‌های یک تار مرتعش یا لوله صوتی سروکار دارند ولی چون آن‌ها از روش‌های صحیح و به‌طور عملی آموزش نمی‌بینند، برای درک و فهم مطالب با دشواری روبه‌رو می‌شوند و مثلاً حتی اگر بتوانند بسامدهای مربوط به هماهنگ‌های دوم و سوم و . صوت اصلی آن‌ها را از طریق رابطه‌های مربوط محاسبه کنند، ولی چون عملاً آن‌ها را تجربه نکرده‌اند، برداشت صحیحی از آن‌ها ندارند. بنابراین در اینجا به دنبال آن هستیم که ضمن بررسی تحلیلی و دقیق حالت‌های مختلف تولید صوت در تارهای مرتعش، به کمک آن‌ها راهکارهایی را بیابیم تا بتوانیم مفاهیم صوت را به‌طور عملی و زیبا آموزش دهیم تا درک مفاهیم آن آسان‌تر شود.

قابل توجه دانش آموزان پایة دوازدهم:

مقاله فوق توسط آقایان  محمود طاهری تهرانی، دانشجوی کارشناسی ارشد آموزش فیزیک دانشگاه شهید رجایی تهران، دبیر فیزیک شهرستان تیران، استان اصفهان و جاوید ضمیر انوری استادیار دانشگاه تربیت دبیر شهیر رجایی تهران تهیه شده است.