أصوات شِقِّية

اصنع فونوغراف من ورق وقلم رصاص ودبوس.

في هذا النشاط الكلاسيكي، اصنع مشغل تسجيلات من مواد بسيطة واستمع إلى أسطوانة الفينيل المفضلة لديك –دون الحاجة إلى منفذ كهرباء.

عرض فيديو

الأدوات والخامات

• قلم رصاص مبري، لا يقل طوله عن 6 بوصات (15 سم).

• دبوس طويل مستقيم ورفيع –كلما كان أرفع، كان أفضل.

• ورقة.

• أسطوانة فينيل في حالة جيدة إلى حد معقول بدون كثير من الخدوش –تسجيل بكثير من الأصوات العالية المتغيرة والجهيرة يعمل بشكل أفضل (على سبيل المثال، موسيقى الروك أند رول!)

• شريط لاصق.

• منضدة أو أي سطح آخر مسطح وأملس وصلب.

• شريك.

التجميع

اصنع القرص الدوار:

1. مرر القلم خلال الفتحة المركزية للأسطوانة بحيث يمتد الطرف بمقدار بوصة أو نحو ذلك (بضعة سنتيمترات) من الجانب الآخر. ضع القلم بزاوية بحيث يكون عموديًّا على الأسطوانة، ثم ضع المجموعة بحيث تكون الأسطوانة أفقية وعمود القلم الرصاص عموديًّا، مع توجيه طرف القلم إلى أسفل نحو المنضدة ونهاية الممحاة تشير إلى السقف.

2. لف الشريط حول القلم الرصاص أسفل الأسطوانة مباشرةً، للتأكد من بقاء القلم في مكانه ولا يمكن أن ينزلق مرة أخرى عبر الفتحة المركزية.

3. اختبر التجميع الخاص بك عن طريق تدوير القلم الرصاص؛ فيجب أن تدور الأسطوانة معه. إذا لم يكن الأمر كذلك، ضع مزيدًا من الشريط اللاصق حسب الحاجة للتأكد من أن الأسطوانة والقلم الرصاص لا يتحركان بشكل مستقل.

اصنع ذراع الإبرة ومخروط الصوت:

1. بدءًا من أحد الأركان، لف قطعة الورق قطريًّا لتشكيل شكل مخروطي. لا بأس بأي شكل، ولكن تأكد من إغلاق أحد طرفي المخروط (الطرف).

2. استخدم الشريط اللاصق لمنع مخروط الورق من الانهيار.

3. على بعد نحو نصف بوصة (1.25 سم) من طرف المخروط، ادفع الدبوس عبر جانبي الورقة بحيث يخرج من الطرف بزاوية 45 درجة تقريبًا. استخدم شريطًا لاصقًا إذا لزم الأمر لتثبيت الدبوس في مكانه. (انظر الصور في قسم «ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟» للتحقق من التجميع الخاص بك.)

ماذا تفعل وماذا تلاحظ؟

يتطلب هذا النشاط شخصين: أحدهما لتدوير القرص الدوار والآخر يمسك بذراع الإبرة ومخروط الصوت.

لإعداد القرص الدوار، أمسك مجموعة القلم الرصاص والأسطوانة على سطح المنضدة، بحيث يكون جانب السن لأسفل، مثل المغزل (سيعمل القلم محورًا لمغزلك). تأكد من بقاء الأسطوانة أفقية قدر الإمكان. دوِّر القلم الرصاص برفق، لتدوير الأسطوانة في اتجاه عقارب الساعة. انظر ما إذا كان يمكنك تدوير الأسطوانة بسرعة 33 1/3 دورة في الدقيقة (RPM) –حظًّا سعيدًا!

لإعداد ذراع الإبرة، أمسك الطرف الأعرض لمخروط الصوت واجعل الطرف المدبب للمخروط (مع تدلي الدبوس لأسفل) قريبًا من الأسطوانة. وجِّه ذراع الإبرة بحيث يكون الدبوس موازيًا للشق، ويكون المخروط مماسًا للأسطوانة. (للحصول على صوت متسق، يجب أن يستقر الدبوس بشكل مريح في الشق بينما تدور الأسطوانة تحته).

عندما تكون جاهزًا، اخفض الدبوس ببطء بحيث يستقر في شق الأسطوانة الدائرة. أمسك الجزء العلوي من المخروط برفق واترك وزن المخروط مدعومًا بالدبوس، مما يسمح له بالتحرك مع حركة الأسطوانة الدائرة.

استمع إلى ما يخرج من النهاية المفتوحة لمخروط الورق. يجب أن تكون موسيقى بالنسبة إلى أذنيك!

ما الذي يحدث؟

الأسطوانة الخاصة بك بها شق. الشق ليس أملس؛ بل يحتوي على نتوءات وانحناءات مجهرية تتوافق مع الموسيقى المسجلة.

أثناء دوران الأسطوانة، ينتقل طرف الدبوس داخل الشق الدائر، فيمتطي هذه النتوءات والانحناءات متسببًا في اهتزاز الدبوس –ومن ثم المخروط الورقي– لأعلى ولأسفل ومن جانب إلى جانب.

الاهتزازات في المخروط تجعل الهواء يهتز. ثم تشع هذه الاهتزازات من المخروط إلى أذنك، والتي تسمعها مثل موسيقى أو أصوات أو أي شيء جرى تسجيله في الأسطوانة.

المضي قدمًا

تتناسب هذه الوجبة الخفيفة جيدًا مع تحديات الهندسة والتصميم، إليكم بعض الأفكار:

• حاول تضخيم حجم مشغل التسجيلات المصنوع من قلم رصاص ودبوس وورقة. على سبيل المثال، استخدم مواد مختلفة وجرب تصميمات أخرى بشكل مخروطي أو قرني —انظر كيف تؤثر هذه في الصوت الذي تحصل عليه.

• في هذا النشاط، تستخدم يديك للف الأسطوانة. يستخدم مشغل التسجيلات الحقيقي قرصًا دوارًا. هل يمكنك هندسة جهاز أو نظام يحافظ على دوران الأسطوانة بسرعة مناسبة وثابتة؟ هل يمكنك تشغيله بالجاذبية فقط؟ ماذا عن استخدام الماء للف أسطوانتك؟

يمكن العثور على أسطوانات قديمة غير مكلفة في متاجر التوفير ومبيعات المرآب ومحلات التسجيلات. اجعل لك مجموعة متنوعة من المواد والتسجيلات في متناول اليد للتجريب!

 Exploratorium, 2022

© by the Exploratorium 2022