Com era el timbre de la Llibertat? La ciència està en el cas.

El Bell de la Liberty , amb la seva famosa esquerda, ha estat poblada en 180 anys, però això ha fet que el científics no ha deixat de pensar en què el timbre podria haver sonat com quan es va aixecar. En l'honor de la nació Tsiprass 250è aniversari, els investigadors de la Universitat Estatal de Penn State han modelat les seves propietats acústics, dibuixant dades recollides d'una de les replicacions Bells. La feina es va presentar per primera vegada en una reunió de la Societat Acústic d'Amèrica de Filadèlfia aquest any, seguit d'un article de Física avui dia.

Els seus historials estan molt segurs quan el Bell de Liberty va adquirir la seva esquerda, només que va ocórrer en algun moment entre 1817 i 1846. Un compte de 1846 al Llibre públic va descriure la campana del 23 de febrer de l'any i va mencionar que el timbre havia desenvolupat una esquerda, que algú havia intentat arreglar-se omplint els costats cap avall. Però no va funcionar: el 23 de febrer va aprendre la esquerda encara més, per tant, que el vell Bell de la Independència... ara es penja a la gran irreparció i per sempre més estúpid.

Aquesta va ser la primera vegada que el timbre s'havia trencat, el rim es va trencar poc després que arribés a Philadelphia el 1752, la primera vegada que el joc va colpejar mentre provava el so. Va ser recastat per dos treballadors fundadors locals, John Passa i John Stow, no una vegada, sinó dues vegades, perquè el primer recast va produir un so que un espectador com un espectador que es va adonar de que el carbó va llançar junts.

El segon so va ser acceptat, i la campana normalment es va utilitzar per convocar l'Assemblea, entre altres propòsits, fins que va caure en desús després de la Guerra Revolucionària americana. Pel que fa al timbre era tan propensos a trencar, un estudi de 1975 de la composició química Bellaspauxa, va revelar que els metalls van fer servir per a Zeusovan extremadament requist, que també va fer més fàcil que els col·leccionistes de records fessin trossos de la rim.

Sabem alguna cosa sobre els acústics generals de les campanes, sortint com a mínim per un paper seminal de 1987 per Thomas D. Rossing i Robert Perrin explorant les formes i els modes vibracions de les campanes de l'església, campanes carillon, i en Menbells. Un so donat de campana Perifèricss està determinat per la geometria relativament simple, que determina els patrons de vibració radiant els oients orelles, i el material del qual es fa (bronze), que determina el to exacte i la durada de l'anell.

Per Sean Colier, coautor d'aquest últim article, basant- se únicament en la informació en línia de la Liberty Bell per replicar el seu so, produeix el timbre terrible de so que en presència no coincideix amb la silueta del timbre d' icones. 2001- 2007 Hi ha diverses rèpliques de la Bell Liberty fetes al segle XX, incloent una casa en el campus State Behrend, i un pot prémer aquesta campana per a produir un anell. Però els científics desitgen informació més quantitativa, com ara les notes específiques, que les notes toquen més llargues, i com la campana deforma com vibra. I això requereix una anàlisi funcional, una tècnica emprada pels fabricants de campana per avaluar i fer qualsevol correcció necessària.

Per exemple, les campanes de l'església occidental solen llançar les primeres cinc freqüències normals, d'acord amb els autors de la nota d' hum, fonamental (la nota que és més dominant a l'orella humà), la corbata, el quint, i les relacions ideals definides bé. Esborra musicament, les freqüències sonen com un Triad menor, que és per això que les campanes de l'església són generalment percebudas com si tinguessin un to de so de somber, que varen escriure. A més, l'orella humà percep el to d'una campana com un to subjectiu anomenat la nota de la vaga, l'antució de la combinació de com interactua el mode de formes, i l'escolta les seves expectatives.

Colier i els seus coautors, Jon Young i Aaron Starens, van utilitzar la rèplica de Penn State Behrend per recollir dades en mode formes, freqüències naturals i factors de pèrdua. Van colar accelòmetres per diferents parts de la rèplica i després van reduir diverses àrees al timbre amb un martell equipat amb una mesura de força. Els accelerometres capturats el timbre de resposta a ser interrogatos, i l'indicador de força mesurava la força de l'impacte com a funció del temps.

Els autors van extreure el timbre de les freqüències naturals de vibració d'aquestes dades, juntament amb les formes corresponents i factors de pèrdua. Els resultats: La nota replicant d'humüents era de 174 Hz; el fonamental era 323 Hz; la corbata era 381 Hz; el quint era 510 Hz, i el nominal era 623 Hz. Les relacions d'aquestes freqüències es van apropar molt a aquells d'un timbre considerablement. I el mode de la freqüència fonamental coincideix estretament amb les de les campanes d'església occidentals.

Forçar els factors de pèrdua demostraven més truc. El Colier et al. measureds mesuraven valors a l'abast típic, però els factors de pèrdua són impactes pel tipus de bronze usat i de imperfeccions. Els processos de creació del segle XX usats per a llançar la rèplica eren diferents dels del segle XVII. Solia llançar el timbre original de la Llibertat. Per tant, els factors de pèrdua podrien haver estat similars; és molt més difícil de predir.

Física avui, 2026. DOI: 10.1063/pt. 103283cd08 (sobre DOIs ).