Um diapasão é um dispositivo simples , tendo dois dentes de mesmo comprimento que se encontram no centro como um " U". Os dentes são geralmente redonda ou quadrada na secção transversal e são finos em relação ao seu comprimento , que compõe a maioria da altura do diapasão. Diapasões musicais típicos medir a partir de cerca de 5-8 centímetros de comprimento e tem uma alça na base. Diapasão pode ser passivo , exigindo um pequeno golpe para iniciar as vibrações , ou podem ter um dispositivo de accionamento que faz vibrar continuamente . A maioria dos diapasões são referências padrão para campos musicais , embora alguns são padrões de frequência para a ciência ou cronometragem . Modulus
Engenheiros
do jovem olhando para construir estruturas de usar Módulo de Young para determinar se um material irá realizar-se no âmbito de um valor esperado de tensão. Ele mede o quanto um material se deforma sob tensão ; substâncias mais pesadas e mais fortes como o aço deformar menos do que os macios, tais como madeira e plástico. As medições do módulo de Young para o material tem unidades de pressão , tais como psi ou gigapascais . Em um diapasão , os dentes deve dobrar levemente na parte inferior da U- forma para que eles a vibrar ; leva pressão para produzir a curvatura . Módulo de Young determina quanta pressão os dentes tomar para torná-los dobrar , e por quanto eles curva.
Cálculo
A seguinte fórmula determina um diapasão de frequência :
f = (1/2 * pi * L ^ 2) * sqrt ( A * E /rho )
F é a freqüência em ciclos por segundo , pi = 3,14159 , L é comprimento dos dentes , sqrt ( ) é a função raiz quadrada , a é a área da secção transversal dos dentes , e é o módulo de Young para o material dos dentes , e rho é a densidade do material . Lembre-se que quanto do aumento do comprimento , a frequência diminui, e como a área da seção transversal e aumento Módulo de Young , os aumentos de f .
Temperatura
implícita , mas não expressa no acima fórmula freqüência é a relação entre temperatura e Modulus de Young. Muitas substâncias amenizar o aumento da temperatura e endurecer , pois diminui. Isto altera a resposta de um material para o stress e o seu Módulo de Young . Se você aquecer um diapasão , sua freqüência de ressonância diminui porque Módulo de sua jovem diminui. Esta diminuição é lento , no entanto. A fórmula mostra que a frequência varia como a raiz quadrada do Módulo de Young . A freqüência permanece precisa para a maioria dos propósitos práticos 50-100 graus Fahrenheit.