翻轉音樂的物理原理 弘文中學獲中區科展特優
弘文中學高一生吳彤瑋(左起)、李則甫及陳映竹,利用氧氣筒等實驗空氣流經壓克力管中發出的頻率高低。(記者歐素美攝)
〔記者歐素美/台中報導〕弘文中學高一生陳映竹因學長笛時發現用力吹笛子時不僅聲音變大、音調也變高,經與同學李則甫及吳彤瑋透過實作證實,管樂器經用力吹奏會改變頻率,另封閉的笛子能吹出高八度兩倍頻率而非三倍,翻轉物理老師說法,榮獲今年中區科展特優,將代表參加全國科展;學生發揮實作精神發現問題,讓指導老師盧錦玲及張益瑞感嘆「教學相長」。
陳映竹說,高中物理課本對弦樂介紹頗多,例如弦愈長頻率愈低,管樂器發音也學過管子越短頻率愈高,但從未提過用力吹時聲音會高八度,去年9月她學長笛時發現用力吹奏時不僅聲音變大聲,音調也變高,經與老師討論後決定以此進行實作測驗。
陳映竹找來同學李則甫及吳彤瑋合作,在物理科教師盧錦玲及張益瑞指導下,利用壓克力管,以口吹、氧氣筒及壓縮機等,觀察紀錄因用力不同,空氣在管內流動產生的頻率高低,經計算證實用力吹管樂器會改變頻率,而且一端封閉的笛子能吹出高八度兩倍頻率而非傳統所說的三倍,成功轉翻之前所學的物理觀念,日前在中區科展中獲得評審青睞,榮獲特優。
陳映竹說,參加科展時因氧氣筒及壓縮機不能帶進場,只能用口吹示範,是最難的部分;李則甫則說,開始手作實驗時很辛苦,但過程有如倒吃甘蔗,覺得做研究很快樂;吳彤瑋則表示,因為喜歡手作實驗,覺得參加科展很有趣。
負責指導學生的老師盧錦玲說,原本也想不通為何封閉的笛子能吹出高八度的兩倍頻率,吳彤瑋認為是「壓力」,一語驚醒夢中人,讓她深感「教學相長」。
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弘文中學高一生李則甫(左起)、吳彤瑋及陳映竹,以「音的迷思-長笛管中駐波模式之探討」榮獲中區科展物理項目特優(記者歐素美攝)
弘文中學學生在中區科展中榮獲物理項目特優,將代表參加全國科展。(記者歐素美攝)
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