Archive for Cơ học

[Video] Một thí nghiệm hay về dao động điều hoà

[Tư liệu] Các loại nhạc cụ trong dàn nhạc giao hưởng

http://www.nhaccodien.vn/tabId/73/ItemId/22/PreTabId/60/StrCats/18/Default.aspx

I. Conductor (nhạc trưởng)
Nhạc trưởng trong dàn nhạc có thể so sánh với người giáo viên trong một lớp học. Nhạc trưởng làm nhiệm vụ giữ nhịp cho toàn bộ dàn nhạc, chọn tốc độ thích hợp, hướng dẫn để các nhạc cụ vào nhịp đúng thứ tự, chỉ dẫn về sắc thái mà các nhạc cụ cần biểu đạt trong mối tương quan với các nhạc cụ khác… Vai trò của nhạc trưởng rất quan trọng, nếu không có nhạc trưởng thì dàn nhạc sẽ trở thành một nhóm nhạc cụ hỗn loạn, không thể chơi bất kì một tác phẩm giao hưởng nào.

II. Strings (Các đàn dây)
Các đàn dây chiếm phần lớn dàn nhạc và được xếp ngay trước nhạc trưởng. Chúng cũng chơi phần lớn giai điệu chính của tác phẩm.

1. Violin I (Vi-ô-lông thứ nhất)
Bè này gồm các violin chơi bè cao hơn trong tác phẩm, cũng vì thế chúng cũng là bè của dàn dây chơi giai điệu chính. Đây là một trong những bè quan trọng nhất của dàn nhạc. Người ngồi hàng đầu và gần khán giả nhất của bè này cũng có vai trò quan trọng. Người này được gọi là Concert master (hoặc Leader) đóng vai trò giống người lớp trưởng. Concert master sẽ làm nhiệm vụ chỉ đạo các nhạc cụ so dây cho đúng đầu mỗi buổi hòa nhạc (Concert). Trong các tác phẩm, có những đoạn có violin độc tấu thì Concert master sẽ đảm nhiệm.

2. Violin II (Vi-ô-lông thứ hai)
Bè này gồm các violin chơi bè thấp hơn. Cùng với bè Violas, hai bè này chủ yếu lãnh trách nhiệm giữ hòa âm (nôm na là hợp âm như Đô trưởng, v.v…), tiết tấu, màu sắc… của tác phẩm.

3. Viola (Vi-ô-la)
Viola giống violin nhưng to hơn một chút và chơi những nốt thấp hơn violin. Trong dàn nhạc, thường thì người nào không biết không thể phân biệt hai đàn này, nhưng nếu chú ý nghe thì có thể phân biệt và tách bè giữa viola với các bè khác.

4. Cello (Xel-lô, Vi-ô-lông-xen)
Cello có hình dáng giống violin nhưng to hơn nhiều và được đặt đứng giữa hai chân để chơi, nó có một cái đinh dài để đỡ phía dưới. Cello trong dàn nhạc cùng với Contrabass giữ bè bass cho tác phẩm và chơi những giai điệu ấm nằm ở bè trầm trong những đoạn nhất định. Bè này cũng là một trong những bè quan trọng nhất.

5. Contrabasse/Doublebass (Công-tra-bát)
Contrabass là đàn dây to nhất (nickname: cái thùng phi) và chơi bè thấp nhất giữ nền cho toàn bộ dàn nhạc. Có thể nói âm hưởng đầy đặn, mạnh mẽ của dàn nhạc chủ yếu là nhờ bè contrabass. Những người chơi guitar bass biết rất rõ vai trò quan trọng của bè bass nên dễ dàng hiểu điều này. Đàn contrabass rất to, cao và nặng (cao 1,8m) nên những người chơi phải ngồi trên những ghế đẩu cao ngất ngưởng.

III. Wind Instruments (các nhạc cụ hơi-kèn)
Các nhạc cụ hơi có âm lượng lớn nên không có nhiều trong dàn nhạc. Chúng được đặt phía sau và cao hơn những đàn dây theo các hàng ngang. Thường các bè gồm 2 nhạc công, đánh số I chơi bè cao hơn và II chơi bè thấp hơn. Trong các tác phẩm chúng làm nhiệm vụ chơi các đoạn giai điệu chính hoặc thêm bè cho giai điệu chính trong các đoạn nhất định và giữ màu sắc, hòa âm, tiết tấu cho dàn nhạc trong các đoạn còn lại.

A. Woodwind (Kèn gỗ)
Các kèn gỗ được đặt ở hai hàng trước. Trong lịch sử, chúng tham gia vào dàn nhạc giao hưởng sớm hơn các kèn đồng và cũng hay chơi độc tấu hơn trong các giao hưởng.

1. Flute (Sáo tây)
Flute thuộc bộ kèn gỗ nhưng được làm bằng hợp kim sáng trắng, trước đây các tiền thân của nó làm bằng gỗ nên nó được xếp vào loại kèn gỗ. Flute chơi bè cao nhất của bộ gỗ. Giai điệu của nó chơi rất mềm mại và thanh.

2. Oboe (Ô-boa)
Oboe là kèn làm bằng gỗ và có màu đen. Tiếng của nó ấm giống tiếng người. Trong bộ gỗ nó chơi bè cao thứ hai.

3. Clarinet (Cla-ri-net)
Clarinet là kèn làm bằng gỗ màu đen. Nó to hơn Oboe một chút và miệng loe hơn, nhưng thường người ta cũng không phân biệt được chúng bằng cách nhìn. Clarinet có khả năng chơi những nốt cao rất trong, những nốt trung đầy tình cảm và những nốt trầm rất hư ảo. Trong bộ gỗ nó chơi bè cao thứ ba.

4. Bassoon (Bát-xông, Pha-gốt)
Bassoon là kèn làm bằng gỗ màu đỏ nâu. Nó rất cao, quá đầu nhạc công khi ngồi và to nhất trong bộ kèn gỗ. Vì vậy nó chơi bè thấp nhất, thường chơi để tăng bè bass với cello và contrabass. Tiếng nó trầm, sâu lắng.  Bassoon cũng hay được chơi độc tấu nhờ màu sắc đẹp của tiếng của nó.

B. Brass (Kèn đồng)
Kèn đồng làm bằng hợp kim đồng thanh nên có màu vàng sáng lóa. Âm hưởng của chúng rất to và huy hoàng nên chủ yếu được sử dụng ở những đoạn cao trào cần âm lượng lớn. Trong lịch sử chúng tham gia vào dàn nhạc muộn hơn kèn gỗ, trừ kèn co tham gia cùng lúc với kèn gỗ. Trong dàn nhạc chúng ngồi chủ yếu ở hàng thứ ba sau các kèn gỗ.

1. Horn (Kèn cor)
Kèn cor có các ống tạo thành hình dáng tròn của nó, miệng nó loe và các nhạc công đặt tay vào trong đó để điều chỉnh tính chất của âm thanh. Nó là kèn đồng tham gia sớm nhất vào dàn nhạc và cũng hay được chơi độc tấu. Tiếng của nó trong và trong những đoạn cao trào rất khoẻ.

2. Trumpet (Kèn trom-pet)
Trumpet là kèn đồng cao nhất và nhỏ nhất. Nó cũng khá quen thuộc với chúng ta (trong các đội nghi thức của các trường học). Trong dàn nhạc nó tham gia sau kèn cor.

3. Trombone (Kèn trôm-bôn)
Trombone là kèn đồng rất dễ nhận ra với hình dáng dài của cái tay cầm mà các nhạc công kéo ra kéo vào khi chơi. Tiếng của nó trầm thứ hai trong bộ kèn đồng. Âm hưởng của nó rất mạnh và huy hoàng đặc biệt khi có 3 kèn cùng lúc. Nó tham gia vào dàn nhạc kể từ các giao hưởng của Beethoven và rất phổ biến trong thời kì lãng mạn.

4. Tuba (Kèn tu-ba)
Tuba là kèn đồng rất to, nó thường chỉ có một trong dàn nhạc và được đặt đứng khi chơi (miệng quay lên trên). Tiếng của nó rất trầm và khoẻ nên được dùng trong các đoạn rất cao trào. Nó tham gia vào dàn nhạc muộn nhất trong bộ kèn đồng, cuối thời kì lãng mạn. Thường nó chơi tăng bè bass cho dàn nhạc.

IV. Percussion (bộ gõ)

 
 
 
Bộ gõ gồm các nhạc cụ gõ. Chúng được sử dụng để tăng hiệu quả cho dàn nhạc. Có thể chia các nhạc cụ gõ thành 3 loại tùy theo cấu tạo.
Nhạc cụ gõ có mặt da căng
Trống định âm
Timpani / Kettledrum
Trống lục lạc
Tambourine
Trống trầm / trống lớn
Bass drum / Cassa
Trống nhỏ
Snare drum
Nhạc cụ gõ bằng gỗ
Ca-xta-nhét
Castanets
Xy-lô-phôn/ Đàn phiến gỗ
Xylophone
Ma-rim-ba / Xy-lô-rim-ba
Marimba
Nhạc cụ gõ bằng kim loại
Kẻng tam giác
Triangle
Xanh-ban / Chũm chọe
Cymbal
Cồng / Tam tam
Gong / Tam-tam
Đàn chuông phiến
Glockemspiel
Đàn chuông ống
Chimes / Tubular bells
Vi-bra-phôn
Vibraphone / Vibraharp
Xê-le-xta
Celesta

Timpani (Trống định âm) là nhạc cụ gõ tham gia sớm nhất vào dàn nhạc. Chúng to và tiếng trầm, thường có 2 hoặc 4 cái. Mỗi cái chơi một nốt nhất định ở bè bass. Nó được dùng trong các đoạn cần tăng sức mạnh cho dàn nhạc.
Cymbal (Xanh-ban)
Triangle (Thanh tam giác)
Bass drum/Cassa (Trống trầm) hình dáng to gấp 3-4 lần bass drum trong các ban nhạc nhẹ hay rock và được đặt đứng.

Các nhạc cụ gõ trên tham gia sau vào dàn nhạc kể từ Giao hưởng số 9 của Beethoven và cũng trở nên rất phổ biến sau này.

 

Sơ đồ một dàn nhạc giao hưởng nhìn từ hàng ghế của khán giả
(cũng là từ vị trí của nhạc trưởng):

(Percussion) Timpani – [Marimba -...- Cymbals - Triangle - Bass drum]
Horn IV-Horn III – Trumpet II-Trumpet I – Trombone I-Trombone II-Trombone III – Tuba

—————————–Violins II———————-Violas—————-
—————-Violins I————————————————-Cellos–
Trên đây là những nét khái quát về các nhạc cụ trong một dàn nhạc giao hưởng nói chung. Tuy nhiên có thể có vài thay đổi nhỏ, chẳng hạn trong các kèn có thể tăng giảm số lượng, thêm bớt nhạc cụ nào đó tùy thuộc vào sáng tác của nhạc sĩ. Một số nhạc trưởng lại phân bố dàn dây hơi khác: đổi chỗ hai bè cello và contrabass với bè violin II.

Trần Minh Tú (nhaccodien.info)

[thuvienvatly.com] Bất ngờ với hệ số ma sát âm

Nếu bạn ấn nhẹ đầu ngón tay của bạn lên bàn và trượt nó trên mặt bàn, bạn sẽ thấy nó trượt khá dễ dàng. Nếu bạn ấn mạnh hơn, thì nó khó trượt hơn vì sự tiếp xúc chặt tạo ra ma sát lớn hơn. Nhưng nay các nhà nghiên cứu ở Mĩ và Trung Quốc vừa chứng minh rằng nếu bạn làm thí nghiệm tương tự với một đầu nhọn kính hiển vi lực nguyên tử trên một bề mặt graphite, thì bạn có thể thấy hiệu ứng xảy ra ngược lại – lực ma sát giảm khi bạn ấn mạnh hơn.

Với những vật thể lớn như ngón tay và mặt bàn, lực ma sát giữa hai bề mặt là do sự gồ ghề bề mặt, sự không tinh khiết, các lớp oxide và vô số những hiệu ứng khác. Tuy nhiên, ở thang bậc nanomet, từng tương tác nguyên tử trở nên quan trọng. Vì thế, các định luật ma sát học nano – nghiên cứu ma sát ở thang bậc nano – có thể rất khác với lực ma sát mà chúng ta trải nghiệm trong thế giới vĩ mô. Ví dụ, đôi khi lực ma sát có thể biến thiên tuần hoàn theo mạng nguyên tử khi kim nhọn kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) di chuyển trên một bề mặt. Ma sát học nano đang ngày trở nên quan trọng khi các nhà khoa học và các kĩ sư phát triển những cỗ máy nano nhỏ xíu cho nhiều ứng dụng tiềm năng từ lắp ráp mạch điện cho đến sự phân phát thuốc trong cơ thể.

Hệ số ma sát đo mức độ ma sát biến thiên theo một hàm của áp lực. Nó có thể biến thiên rất nhiều ở thang nano, với lực ma sát tăng phi tuyến theo áp lực. Tuy nhiên, nó chưa từng được biết là có giá trị âm – nghĩa là, lực ma sát tăng lên khi một vật bị kéo ra khỏi một bề mặt.

 

Mô phỏng máy tính cho thấy đầu nhọn kim cương AFM (trên) đang di chuyển trên vài lớp trên cùng của graphite

 

Mô phỏng máy tính cho thấy đầu nhọn kim cương AFM (trên) đang di chuyển trên vài lớp trên cùng của graphite. (Ảnh: Smolyanitsky/NIST, Li/Tsinghua University)

Những phép đo thường nhật

Nhưng đó chính là cái mà what Rachel Cannara, Zhao Deng và các đồng sự tại Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mĩ (NIST) ở Maryland và Đại học Tsinghua ở Bắc Kinh vừa tìm thấy. Khám phá bất ngờ trên do Deng thực hiện trong khi đang đo lực ma sát giữa một đầu nhọn kim cương hiển vi và một bề mặt graphite theo một hàm của áp lực đầu nhọn – một phép đo thường thật thực hiện bởi vô số nhà ma sát học nano vẫn làm. “Chúng tôi đang khảo sát những hành trạng khác nhau được biết là xảy ra và lặp lại cái dã được trình bày trong sách vở,” Cannara giải thích.

Khi Deng tăng áp lực lên đầu nhọn, thật bất ngờ, ông thấy lực ma sát tăng lên. Tuy nhiên, khi ông giảm áp lực trở lại, thì có một bất ngờ. Thay vì trở lại giá trị ban đầu của nó, lực ma sát tiếp tục tăng lên. Điều này tương tự như việc bạn ấn lên cái bàn càng nhẹ thì nó càng khó trượt vậy. Hiện tượng này phủ nhận mọi dự đoán lí thuyết và đây là trường hợp đầu tiên ghi nhận một chất liệu thể hiện hệ số ma sát âm. Sự tăng ma sát tiếp tục khi áp lực giảm cho đến khi đầu nhọn hiển vi hoàn toàn tách ra khỏi bề mặt graphite.

Vậy tiếp theo sẽ là gì? Nghiên cứu trước đây chứng minh rằng những chất liệu như graphite có một cấu trúc nguyên tử phân lớp tạo ra ma sát lớn hơn với đầu nhọn của AFM khi chúng chỉ dày vài ba nguyên tử. Người ta nghĩ như vậy bởi vì những chất liệu mỏng thường thì dẻo hơn. Do đó, khi một chất liệu mỏng về phương diện nguyên tử tiếp xúc với một đầu nhọn AFM, nó biến dạng nhiều hơn, và vì thế làm tăng diện tích tiếp xúc và tạo ra nhiều ma sát hơn.

Một bề mặt bám dính?

Nhóm của Cannara đang nghiên cứu với graphite dạng khối, nhưng các nhà nghiên cứu ngờ rằng khi đầu nhọn hiển vi ấn vào bề mặt của chất liệu này, lực hút liên phân tử của vài lớp nguyên tử trên cùng về phía đầu nhọn kim cương đủ lớn khi áp lực giảm đi, những lớp này hơi bị nhấc khỏi khối graphite, bám vào đầu nhọn và sinh ra ma sát. Chỉ khi đầu nhọn hoàn toàn bị lấy ra khỏi thì graphite mới trở lại trạng thái ban đầu của nó. Hai mô phỏng máy tính khác nhau cho thấy giả thuyết trên là hợp lí, mặc dù có những khác biệt kĩ thuật ở những kết quả vẫn cần được giải thích, Cannara nói.

Robert Carpick thuộc trường Đại học Pennsylvania ở Philadelphia cảm thấy ấn tượng trước kết quả của nhóm Cannara. “Tôi nghĩ bài báo đó khá có sức nặng,” ông nói. “Họ trình bày kết quả xác thực và họ liên hệ nó khá thuyết phục với sự bám dính của bề mặt.” Bài báo trước đây của Carpick khảo sát bốn chất liệu khác nhau, chúng đều có cấu trúc phân lớp nhưng khác nhau triệt kể, và tìm thấy mối liên hệ giữa bề dày và sự ma sát tồn tại ở cả bốn chất đó.

Nghiên cứu công bố trên tạp chí Nature Materials.

123physics (thuvienvatly.com)
Nguồn: physicsworld.com