miniaturadaimagem|176x176px|sound pattern, Ernst Chladni miniaturadaimagem|Dispositivo para o estudo das figuras de Chladni|176x176pxthumb|Criação de figuras de Chladni|258x258pxAs figuras de Chladni são padrões visuais formados por grãos de areia/sal em cima de uma chapa de metal ou vidro quando ela vibra em uma frequência sonoras (frequência de ressonância), fenômeno descoberto pelo físico alemão Ernst Chladni durante um experimento com chapa (som visível). A frequência de ressonância são ondas estacionárias que ocorrem quando as ondas refletidas das bordas e as ondas incidentes na chapa se correspondem.
Os nós de vibração de uma placa elástica fina formam linhas características da frequência específica que foi animada. A materialização dessas linhas com um pó, geralmente o pó de lycopodium, forma as figuras de Chladni. Descrição Em um centro de apoio devem ser fixados rigidamente várias placas de metal horizontais de tamanho, forma e espessura diferentes. A parte central mantém-se fixa; as extremidades não são apoiadas, ficando assim livre para vibrar.
Funcionamento Uma vez a placa de metal fixada ao suporte, coloca-se areia e, em seguida, põe-se o dispositivo a vibrar, por exemplo, com um arco que é friccionado verticalmente na borda do prato. Com a fricção do arco, a placa vibra, a areia se move das zonas de vibração forte para as áreas onde a vibração é menos forte ou mesmo inexistente (os nós de vibração da onda estacionária), assim formando as figuras de Chladni. Figuras de Chladnisemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85x85pxsemmoldura|85pxsemmoldura|85x85px miniaturadaimagem|Neste trabalho são apresentados um aparato experimental simples e uma interface gráfica matemática interativa, desenvolvida na plataforma GeoGebra a partir das soluções da equação de onda em placas quadradas para explorar o estudo de ondas estacionárias bidimensionais das placas de Chladni. Ao estudar uma mesma placa, percebe-se que a alteração da posição do ponto de vibração revela figuras diferentes que correspondem a diferentes modos vibracionais dessa placa. Pode-se também reduzir a vibração em alguns lugares, colocando-se um dedo. Outras figuras aparecem quando mudamos os parâmetros (forma de placa, tamanho, espessura etc.).
As figuras de Chladni também podem ser usadas como um instrumento para controlar a qualidade ou a acústica de um instrumento.
Vibrações distintas geram figuras diferentes, mesmo quando se mantém a mesma placa, além da influência da forma da placa utilizada:
Figuras de Chladni85px 85px 85px 85px85px 85px 85px 85px85px 85px 85px 85px85px 85px 85px 85px85px 85px 85px 85px85px 85px 85px 85px
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Notas
Categoria:Acústica Categoria:Experimentos de física