Um copo de água cria um som quando você esfrega o dedo ao redor do aro ou o atinge com um objeto. Este som é criado quando as vibrações do vidro afetam o ar dentro do vidro. Cada vidro vibra em um tom característico chamado frequência de ressonância. Essa freqüência é diferente com base nas propriedades do vidro e se há ou não líquido dentro dele.

As vibrações do vidro

Quando um vidro faz um ruído, as bordas do vidro se movem muito rapidamente. Dois lados opostos do vidro se expandem e contraem ao mesmo tempo. Os lados a 90 graus desses lados se expandem e se contraem em oposição aos outros dois lados. Essas vibrações rápidas no vidro fazem com que o ar dentro do vidro se comprima e se expanda nas ondas. Essas ondas de pressão atmosférica são o que conhecemos como som.

Freqüência ressonante

O tom, ou frequência, do som do toque muda dependendo das características físicas do vidro. A frequência é medida em ciclos por segundo ou hertz. A frequência com que um objeto vibra é chamada de frequência ressonante. O vidro mais grosso não ressoará tão facilmente quanto o vidro fino. Além disso, se houver líquido em um copo, isso diminuirá a freqüência de ressonância do vidro. Isso é o oposto do que acontece quando você passa por cima de uma garrafa de vidro. Estas são duas formas diferentes de fazer ondas sonoras.

Esfregando vs. Tocando

Se você esfregar o dedo na borda de um copo ou tocá-lo com algo, terá efeitos ligeiramente diferentes no som produzido. A frequência será a mesma, independentemente do método, mas a duração do som será diferente. Se você esfregar o dedo ao redor da borda de um copo, o vidro alternadamente escorrega e gruda no dedo. Isso produz vibrações na frequência de ressonância, e o vidro produzirá som durante a duração da fricção e um pouco mais de tempo de decaimento. Se você tocar no vidro, ele soará e, em seguida, imediatamente o som começará a decair.

Amortecimento

Um vidro não ressoará muito alto ou por muito tempo sozinho, porque suas vibrações são suprimido ou amortecido. Nem todo o vidro está vibrando quando você esfrega a borda ou bate nela. As moléculas de vidro que não estão vibrando ajudarão a amortecer as vibrações do aro. Se as vibrações não fossem amortecidas, a produção contínua de vibrações cada vez mais fortes na frequência de ressonância poderia quebrar o vidro.

Quando os óculos partem do som?

A imagem de um poderoso cantor de ópera quebrando um copo com sua voz é baseado na ciência da ressonância. Se um vidro for exposto a ondas sonoras em sua frequência de ressonância, ele vibrará em sincronia com essas ondas. O poder das ondas sonoras provenientes de um alto-falante externo pode ser aumentado para dominar o amortecimento natural do vidro. Quando isso acontece, o vidro não será capaz de sustentar o estresse das vibrações e ele se romperá.