核心概念
物理學
聲波
頻率
音調
簡介
你知道現代吉他是一種可以追溯到 4000 多年前的樂器嗎？第一首有文字記載的吉他音樂是在 16 世紀出版的，那時吉他的琴絃仍然是用動物腸子製成的！儘管吉他有著悠久的歷史，但在現代音樂中仍然非常受歡迎。你有沒有想過它們是如何發出你每天聽到的音樂的？在這個活動中，我們將製作我們自己的吉他，並測試我們可以創造的不同聲音。
背景
聲音以聲波的形式傳到我們的耳朵——我們感知為聲音的空氣振動。這些波是由介質中物體的振動或運動產生的。它們最常透過空氣傳播到達我們，儘管它們也可以穿過液體和固體——這就是為什麼你可以在水下或當你把耳朵貼在牆上時聽到東西。一個振動的物體，例如音叉，產生一個聲波。音叉的振動導致周圍的空氣粒子以相同的頻率振動。這些空氣粒子撞擊它們周圍的空氣粒子，並且聲波從音叉向外傳播。
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當吉他手撥動吉他弦時，它會以特定的頻率振動，這決定了我們聽到的聲音的音調。更快的振動產生更高音調的聲音。兒童通常有更小、更薄的聲帶，其振動速度比成人的快得多。因此，兒童的聲音聽起來更高。
在這個活動中，你將製作你自己的吉他，並探索頻率如何改變我們聽到的聲音的音調。是時候調整了！
材料
四根粗細不同但長度相同的橡皮筋
膠水
包裝膠帶（或其他強力膠帶）
空紙巾盒
剪刀
兩根大工藝棒
空紙巾捲筒
準備工作
移除紙巾盒孔內的塑膠。
使用膠帶將紙巾捲筒連線到紙巾盒的短端之一。確保它與盒子上的孔對齊。
將一根工藝棒粘在紙巾盒孔的每一端。木棒應垂直於孔的方向並且靠近其邊緣。讓膠水乾燥。
步驟
將每根橡皮筋縱向纏繞在紙巾盒上，使其靠在工藝棒上。橡皮筋可以交叉在紙巾盒頂部的孔上，但只要它們靠在工藝棒上，就不需要這樣。
握住紙巾捲筒上的吉他，輕輕撥動每根橡皮筋。所有的橡皮筋聽起來都一樣嗎？如果不一樣，哪一根發出更高音調的聲音，細的還是粗的橡皮筋？除了聲音之外，當您撥動橡皮筋時，您能感覺到有什麼事情發生嗎？
選擇一根橡皮筋並撥動它。仔細聽它發出的聲音。用手指按住橡皮筋，使其夾在手指和其中一根工藝棒之間。當你的手指按在橡皮筋上時，聲音會改變嗎？如果是，它有什麼變化？
嘗試將每根橡皮筋按在工藝棒上。注意這如何改變橡皮筋發出的聲音。
額外內容： 嘗試增大紙巾盒孔的大小。這如何改變聲音？
觀察結果
你的樂器發出的聲音是當你撥動橡皮筋時橡皮筋振動產生的聲音，就像真正的吉他弦在被音樂家演奏時振動一樣。當你撥動樂器的琴絃時，你可能已經注意到你可以感覺到橡皮筋的振動穿過紙巾盒。
橡皮筋的粗細改變了你撥動它時聽到的聲音的音調。吉他上較細的弦會發出更高音調的聲音，因為它們比粗的弦振動得更快。你橡皮筋吉他上的細弦也是如此——它們振動得更快，我們認為這些振動是更高音調的聲音。
當你按住橡皮筋時，聲音會發生變化，最終完全沒有聲音。由此你可以觀察到聲音是由橡皮筋產生的——當你阻止橡皮筋移動時，你就無法產生任何聲音。
此外，在這個活動中，你應該已經注意到你可以透過按下橡皮筋來改變聲音的音調。當你按下它時，橡皮筋的振動部分變短了。結果，聲音的音調變高了。
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