شوكة رنانة

الشوكة الرنانة tuning fork، هي شوكة معدنية لها تردد محدد، تستخدم في تدريس علم الصوت في الفيزياء ودراسة الرنين. كما تستخدم عدة من تلك الشوكات المعايرة (أي تعطي كل واحدة منها ترددا محددا) لضبط الآلات الموسيقية مثل البيانو والآلات الوترية.

شوكة رنانة في صندوق الصدى، ماكس كول، كيمنتس، ألمانيا

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الوصف

Tuning fork by John Walker stamped with note (E) and frequency in hertz (659)

A needle on a tuning fork carves figures on carbon black.

حساب التردد

f={\frac {1.875^{2}}{2\pi l^{2}}}{\sqrt {\frac {EI}{\rho A}}}

حيث:

f تعبر عن تردد اهتزازات الشوكة بالهرتز.
1.875 the smallest positive solution of cos(x)cosh(x) = -1^[1].
l is the length of the prongs in metres.
E is the Young's modulus of the material the fork is made from in pascals.
I is the second moment of area of the cross-section in metres to the fourth power.
ρ is the density of the material the fork is made from in kilogrammes per cubic metre.
A is the cross-sectional area of the prongs (tines) in square metres.

The ratio ${\frac {I}{A}}$ in the equation above can be rewritten as $r^{2}/4$ if the prongs are cylindrical of radius r, and $a^{2}/12$ if the prongs have rectangular cross-section of width a along the direction of motion.

الاستخدمات

في الآلات الموسيقية

Quartz crystal resonator from a quartz watch, formed in the shape of a tuning fork.

في الساعات والمنبهات

الاستخدامات الطبية والعلمية

تستخدم الشوكة الرنانة في اختبارات قياس السمع حيث يتم نقر الشوكة على جسم صلب لتهتز وتصدر الموجات الصوتية ويتم تقريبها أذن المريض لسماع الصوت الحادث منها مباشرة بالطريق الهوائي، أو توضع خلف الأذن (الناحية الخشائية mastoid) لسماع الصوت بالطريق العظمي.^[2]

وتجرى هنا عدة اختبارات:

ـ اختبار رين Rinne’s test الذي يقارن بين سمع المريض العظمي وسمعه الهوائي، يكون هذا الاختبار سليماً حين وجود نقص سمع توصيلي نحو 25 إلى 30 ديسي بل، ويكون سمع المريض أكثر خلف الأذن على الناتئ الخشائي.

ـ اختبار ويبر Weber‘s test: يسمع به المريض صوت الرنانة في أذنه المصابة إذا كان نقص السمع وحيد الجانب، وتنحرف نحو الإصابة الأشد إذا كان نقص السمع ثنائي الجانب.

ـ اختبار شفاباخ Schwabach‘s test: يدل على مدة النقل العظمي، ويكون زائداً حين يكون لدى المريض نقص سمع توصيلي، فيسمع الصوت مدة أطول مما يسمعها الفاحص.

معيارة أجهزة الرادار

في الجيروسكوپات

انظر أيضاً

المصادر

^ Whitney, Scott (1999-04-23). "Vibrations of Cantilever Beams: Deflection, Frequency, and Research Uses". University of Nebraska–Lincoln. Retrieved 2011-11-09.
^ جمال حسومة. "الصمم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-03-28.

وصلات خارجية

Onlinetuningfork.com, an online tuning fork using Macromedia Flash Player.
Usneurologicals.com, numerous examples of medical uses of tuning forks.

[1] Whitney, Scott (1999-04-23). "Vibrations of Cantilever Beams: Deflection, Frequency, and Research Uses". University of Nebraska–Lincoln. Retrieved 2011-11-09.

[2] جمال حسومة. "الصمم". الموسوعة العربية. Retrieved 2012-03-28.

[1]

[2]