Науковці змоделювали можливе звучання Дзвону Свободи
Науковці виміряли коливання репліки Дзвону Свободи, щоб змоделювати можливе звучання історичного дзвона.
Дослідники Університету штату Пенсильванія змоделювали акустичні властивості Дзвону Свободи, використавши вимірювання його повнорозмірної репліки, встановленої в кампусі Penn State Behrend. Робота має допомогти зрозуміти, як міг звучати історичний дзвін до появи тріщини, через яку його не використовували вже 180 років, повідомляє Ars Technica.
Результати дослідження раніше представили на зустрічі Акустичного товариства Америки у Філадельфії, а згодом про них вийшла стаття у Physics Today. Для аналізу команда застосувала метод модального аналізу, яким виробники дзвонів оцінюють налаштування та за потреби коригують звучання виробу.
Вимірювання на репліці
Науковці Шон Коллієр, Джон Янг і Аарон Стернс закріпили акселерометри у різних частинах репліки та вдаряли по ній молотком, оснащеним датчиком сили. Акселерометри фіксували реакцію дзвона на удар, а датчик вимірював силу удару в часі. На підставі цих даних дослідники визначили власні частоти коливань, відповідні форми коливань і коефіцієнти втрат енергії.
Частота найнижчого тону репліки становила 174 Гц, основного тону — 323 Гц, терції — 381 Гц, квінти — 510 Гц, а номіналу — 623 Гц. Співвідношення цих частот виявилося дуже близьким до показників ідеально налаштованого дзвона. Форми коливань для основної частоти також відповідали типовим західним церковним дзвонам.
Історія тріщини та межі моделі
Точний час появи відомої тріщини Дзвону Свободи історикам невідомий: її датують періодом між 1817 і 1846 роками. У повідомленні Public Ledger за 1846 рік ішлося, що після дзвону 23 лютого тріщина збільшилася, попри спробу виправити її обпилюванням країв. Відтоді дзвін не лунав.
Дзвін тріскався і раніше: край пошкодився під час першого випробування після прибуття до Філадельфії в 1752 році. Його двічі переливали місцеві ливарники Джон Пасс і Джон Стоу. Дослідники зазначають, що передбачити тривалість звучання оригіналу складніше, адже коефіцієнти втрат залежать від складу бронзи та дефектів лиття, а технології виготовлення репліки XX століття відрізнялися від технологій XVIII століття.
