金属管风铃发声的秘密
初夏的风带着暖意拂过窗台,挂在檐角的金属管风铃轻轻晃动,叮咚声像碎玉落进清泉,清凉又悦耳。小明趴在书桌上写作业,笔尖顿住——这声音是哪里来的?金属管明明只是被风吹得碰撞,怎么会有这样不同的调子?他起身走到风铃下,仰头仔细看。风铃由五根银色金属管组成,长短不一,最长的那根快垂到他肩膀,最短的只到胸口。风又吹过来,管子们互相轻撞,长管发出“咚”的闷响,短管却是“叮”的脆音,像有人在轻轻叩击不同的琴键。
“难道是管子的长短不一样?”小明伸手捏住最长的那根管子,试着左右摇晃。管子撞在旁边的短管上,果然,长的声音低,短的声音高。他又换了两根长度相近的管子,轻轻敲击,还是能听出细微的差别——略长一点的,音调总低一些。
为了验证,他搬来梯子,小心取下一根中等长度的管子。管子是空心的,内壁光滑,拿在手里沉甸甸的。他把管子竖在桌上,用手指轻弹管身,“嗡——”一声绵长的低鸣漫开。再敲敲管子的,声音似乎比敲两端更响些。他又找来自家的金属衣架也是空心管,比风铃的管子细些,敲起来声音更尖,像蚊子叫。
“看来不只是长度。”小明皱皱眉,又望向风铃。风吹过时,管子不是静止的,而是在小幅度地振动,靠近管口的地方晃得最明显,像被风吹的芦苇。他突然想起科学课上说过,声音是物体振动产生的。那这些管子,是不是靠振动发声的?
他重新挂上管子,等风停了,用铅笔轻轻拨动最长的那根。管子立刻开始前后摇晃,带着“呜呜”的低响,振动慢慢停了,声音也跟着消失。短管被拨动时,晃得更快,声音又尖又短,像雀鸟的叫声。
“原来是振动!”小明眼睛亮起来,“长管子重,振动得慢,所以声音低;短管子轻,振动得快,声音就高。”他又对比了管径——风铃的管子都是一样粗的,那看来这次是长度决定了振动的快慢,也就决定了声音的调子。
风又吹来了,风铃重新响起。长管的“咚”和短管的“叮”交织在一起,小明站在檐下听着,忽然觉得这声音比刚才更清晰了——不是随意的碰撞,是每根金属管在风里跳着不同的舞,用振动的节奏,把风声酿成了歌。
