Сказка о том, отчего струна на гитаре, если её зажать в разных местах, звучит по-разному

У папы была красивая шестиструнная гитара. Иногда вечером он брал её и наигрывал весёлые или грустные мелодии. Лёша любил сидеть рядом и слушать. Однажды папа позволил ему самому попробовать — просто прижать пальцем струну на грифе и дёрнуть.

— Смотри, — сказал папа, — если прижать струну вот здесь, у самого начала грифа, звук будет низким и густым, как медведь. А если прижать её здесь, почти у корпуса, звук станет высоким и звонким, как птичка.

Лёша попробовал. Действительно, звуки получались разными!

— Папа, почему так? Это же одна и та же струна! Почему она меняет голос?

— А всё дело в длине её свободного пробега, — ответил папа, проводя пальцем вдоль струны. — Давай представим, что струна — это резиночка для прыжков.

Он взял длинную резинку, закрепил один её конец на ручке шкафа, а за другой потянул и дёрнул.

— Видишь, как она вибрирует, гудит? Чем длиннее свободный кусок резинки, тем медленнее и ленивее её колебания, звук получается более низким. А если я укорочу резинку, придержав её посередине… — Папа зажал резинку пальцем. — Теперь свободная часть короче, она колеблется быстрее, и звук становится выше.

— И на гитаре то же самое?

— Точно так же. Когда мы не зажимаем струну, колеблется её вся длина — от порожка у головы гитары до подставки на корпусе. Это самая низкая нота для этой струны. Когда мы прижимаем струну пальцем к грифу, мы как бы создаём новый порожек. Теперь колеблется только часть струны — от нашего пальца до подставки. Эта часть короче, значит, струна вибрирует быстрее, и звук становится выше.

Папа показал на металлические полоски, врезанные в гриф — лады.

— Эти полоски помогают точно разделить струну на отрезки. Каждому ладу соответствует своя нота — свой высотный «этаж» в музыкальном доме. Чем ближе мы зажимаем струну к корпусу, тем короче отрезок, тем выше нота.

Лёша аккуратно прижал струну на первом ладу, потом на пятом, потом на двенадцатом. Звук действительно поднимался всё выше и тоньше.

— Значит, струна — это как горка? Чем длиннее путь для колебаний, тем они медленнее и звук ниже, как тяжёлый шарик? А если путь короткий, колебания быстрые, как бегунок, и звук высокий?

— Совершенно верно! — обрадовался папа. — Ты понял самую суть. И это правило работает не только для гитары, но и для скрипки, для фортепиано (где длинные струны — низкие, короткие — высокие), даже для твоего голоса: длинные, толстые голосовые связки взрослого мужчины создают низкий голос, а короткие и тонкие у ребёнка — высокий.

Они ещё немного поиграли, и Лёша старался запомнить, где какая «птичка» или «медведь» живут на грифе.

— Теперь я буду знать, — сказал Лёша, передавая гитару папе, — что музыкант, перебирая пальцами лады, на самом деле выбирает длину беговой дорожки для звуковой волны. И от этого выбора рождается целая песня.

— Именно, — улыбнулся папа. — И в этом волшебство не только музыки, но и физики, которая превращает простую длину в красоту, что трогает наши сердца.