Serie di lastre di Chladni del Liceo T. Tasso di Roma, immagine da Lab2go

Immagine da: Catalogue des Appareils pour l'Enseignement de la Physique construits par E. Leybold's Nachfolger Cologne, 1905.

Immagine da: Elementary Treatise on Physics Experimental and Applied translated from Ganot's Éléments De Physique by E. Atkinsons, W. Wood & Co., New York, 1910.

Immagine da: https://www.carlopasceri.it/blog/ernst-chladni-e-la-magia-visibile-della-musica

Immagine da: Physical Apparatus, Baird & Tatlock (London) Ltd.

Immagine da: Onde e Vibrazioni Cap. 1, ACUS_01_A-29.pdf

Immagine da: https://www.carlopasceri.it/blog/ernst-chladni-e-la-magia-visibile-della-musica

Descrizione

Immagine da Lab2Go

Le lastre di Ernst F. F. Chladni (1756 - 1827) sono utilizzate per lo studio dei vari modi di vibrare di una superficie meccanica sottile di forma regolare o irregolare, l'invenzione risale a fine '700. Questa tecnica consiste nel far vibrare le lastre o strofinando il bordo con un arco di violino o eccitandole con un altoparlante, posto sotto la lastra, che emette suoni di frequenze adatte. Dapprima si pone la lastra in orizzontale poi la si cosparge di sabbia fine, o di sale fine; si strofina il bordo con l'arco di violino (o si alimenta l'altoparlante con un generatore di funzioni). La meraviglia è che sono numerosissimi i modi vibratori, a seconda della regione nella quale la lastra viene eccitata. Inoltre si possono generare ulteriori nodi toccando due punti con due dita (vedi la terza figura). Durante la vibrazione tutti i punti oscillano in direzione perpendicolare al piano della lastra (vibrazioni trasversali) con ampiezza variabile da punto a punto; la vibrazione ha ampiezza nulla in corrispondenza di certe linee particolari, dette linee nodali. Infatti la sabbia (o il sale) abbandona le regioni che si trovano in vibrazione (ventri) e si raccoglie nelle linee nodali, dando luogo a figure, spesso molto complicate e curiose, che furono ampiamente studiate da Chladni (E. Chladni, Entdeckungen über Theorie des Klanges, Lipsia 1787). Nelle lastre quadrate le figure di Chladni assumono forme svariatissime e spesso presentano una complessità ed una regolarità sorprendenti. Le lastre di forma circolare danno come linee nodali diametri e circonferenze se sono eccitate su un bordo dall'archetto di violino (ovvero solo circonferenze se sono eccitate nel bordo del centro con uno spago cosparso di resina). Le caratteristiche che si osservano sulla lastra sono:

• Ogni ventre è separato da un altro ventre da una linea nodale.
• La lastra vibra diversamente al variare del modo di eccitazione. Fissando più punti con le dita si ottengono figure più complesse poiché maggiori sono le linee nodali.
• La posizione delle linee nodali muta al variare della forma delle piastre, delle loro dimensioni, dal modo in cui esse vibrano e dalla frequenza.
• Più è acuto il suono della vibrazione tanto numerose saranno le linee nodali che una stessa piastra produce.
• Le linee nodali si caratterizzano per la simmetria. La stessa piastra posta in vibrazione nelle medesime condizioni riproduce le stesse linee nodali.