Een drinkglas maakt geluid wanneer u uw vinger langs de rand wrijft of tegen een voorwerp stoot. Dit geluid wordt gecreëerd wanneer de trillingen van het glas de lucht in het glas beïnvloeden. Elk glas trilt met een karakteristieke toonhoogte die de resonantiefrequentie wordt genoemd. Deze frequentie is verschillend op basis van de eigenschappen van het glas en of er al dan niet vloeistof in zit.

De trillingen van glas

Wanneer een glas geluid maakt, bewegen de randen van het glas heel snel. Twee tegenover elkaar liggende zijden van het glas zetten tegelijkertijd uit en krimpen samen. De zijden die zich op een hoek van 90 graden van die zijden bevinden, zetten zich uit en krimpen tegenover die andere twee zijden. Deze snelle trillingen in het glas zorgen ervoor dat de lucht in het glas samendrukt en uitzet in golven. Deze golven van luchtdruk zijn wat we kennen als geluid.

Resonant frequentie

De toonhoogte of frequentie van het rinkelgeluid verandert afhankelijk van de fysieke eigenschappen van het glas. De frequentie wordt gemeten in cycli per seconde of in Hertz. De frequentie waarmee een object trilt, wordt de resonantiefrequentie genoemd. Dikker glas resoneert niet zo snel als dun glas. Ook als er vloeistof in een glas zit, zal dit de resonantiefrequentie van het glas verlagen. Dit is het tegenovergestelde van wat er gebeurt als je over de bovenkant van een glazen fles blaast. Dit zijn twee verschillende manieren om geluidsgolven te maken.

Wrijven versus Tikken op

Of u nu met uw vinger langs de rand van een glas wrijft of tikt met iets, heeft iets andere effecten op het geproduceerde geluid. De frequentie is hetzelfde, ongeacht de methode, maar de duur van het geluid zal anders zijn. Als u met uw vinger langs de rand van een glas wrijft, glijdt het glas afwisselend naar uw vinger. Dit produceert trillingen op de resonantiefrequentie, en het glas produceert geluid gedurende de duur van het wrijven plus een beetje vervaltijd daarna. Als je op het glas tikt, klinkt het en dan gaat het geluid onmiddellijk achteruit.

Demping

Een glas resoneert niet heel hard of heel lang alleen omdat zijn trillingen onderdrukt of gedempt. Niet al het glas trilt als u over de rand wrijft of raakt. De glasmoleculen die niet trillen, helpen de trillingen van de rand te dempen. Als de trillingen niet werden gedempt, zou de continue productie van steeds sterkere vibraties bij de resonantiefrequentie het glas kunnen breken.

Wanneer brillen breken van geluid?

Het beeld van een krachtige operazangeres die breekt een glas met haar stem is gebaseerd op de wetenschap van resonantie. Als een glas wordt blootgesteld aan geluidsgolven met zijn frequentie van resonantie, zal het synchroon trillen met die golven. De kracht van de geluidsgolven afkomstig van een externe luidspreker kan worden opgedraaid om de natuurlijke demping van het glas te overmeesteren. Wanneer dit gebeurt, kan het glas de trillingen niet verdragen en zal het breken.