Isen sjunger om fara

2003-01-28 23:00  
Man måste vara två för att höra isen sjunga. Men samtidigt hålla en viss distans. Ungefär 20 meter är lagom.
Gunnar Lundmark har räknat ut varför ny kärnis ofta brister ut i minimalistisk sång när man åker långfärdsskridskor. För han är inte bara skridskoåkare utan också akustiker med en civilingenjörsexamen i teknisk fysik.

Sedan mitten av 1970-talet har Gunnar Lundmark arbetat med industriella ljud och vibrationer. Han har minskat vinandet i Volvos vindrutetorkare, konstruerat vibrationsfria laboratorier och designat luftvägarna i Electrolux dammsugare.
Men uppdraget att undersöka ljudet från skridskosäsongens första isar gav han sig själv. De sjungande tonerna var ett välkänt fenomen bland vännerna i skridskoklubben. Men ingen visste hur de skapades.

Därför skickade han ut sin lille son på isen med en yxa. Sonen drämde redskapets baksida i isen och skapade därmed en ljudimpuls. Gunnar Lundmark spelade in tonen. Sedan borrade han hål i isen och mätte tjockleken med ett stort skjutmått.
Efter ett antal analyser och lite funderande hade han förklaringen:
En skridsko som sätts ned i is genererar samma typ av ljudpuls som sonens yxslag. Pulsen består av en kakofoni av olika toner. Det är som att lägga båda armarna på pianots tangenter, förklarar han.

Hade ljudpulsen skapats i luft hade alla tonerna i det disharmoniska ackordet gjort sällskap ut i världen. Men genom is far tonerna iväg med olika hastigheter.
En av tonerna rör sig dock med samma hastighet som ljud gör i luft. Vågrörelsen genom isen förstärker då ljudvågen i luften och den luftsnabba tonen hörs starkare.
Detta är förklaringen till varför skrinnaren bara hör en enda ton. Och ju tunnare isen är desto ljusare är tonen, berättar Gunnar Lundmark och springer fram och tillbaka över köksgolvet för att illustrera ljudvågorna.

Tonen beter sig som Gunnars fötter över golvet, den breder ut sig längs med isen. Först ett 20-tal meter bort har den nått upp i öronhöjd. Därför kan man inte höra tonen från sina egna skridskor. Man måste vara två för att höra isens sång.
- Det bästa är att en åker före. Den bakom kan då lyssna på tonen från den främres skridskor och ropa till om det blir tunt, säger han.

Och han vore väl inte ingenjörom han inte också ritat ett diagram över hur tonerna beror av istjockleken. Grafen gäller för kärnis på sötvatten. Och för hyfsat ny is under höst och vinter. På våren varnar inte isen. Då har temperaturväxlingar gjort den så porös och osäker att den inte längre kan sjunga.
Ur diagrammet kan man läsa att 13 centimeter tjock is sjunger ett ettstruket c. Det motsvarar tonen från den vita tangent som ligger mitt i pianots klaviatur, ofta precis över klaffens nyckelhål.

En oktav högre är isen drygt sex centimeter tjock och det är dags för skridskoåkaren att bli vaksam på om det frusna vattnet fortfarande bär. Men vid trestrukna c kan skrinnaren strax bli kall och blöt. Då är isen bara tre centimeter tjock.

Med hjälp av diagrammet skulle en person med absolut gehör kunna lära sig höra sjöisens tjocklek på någon halvcentimeter när. En mer måttligt musikalisk skridskoåkare skulle kunna köpa en stämgaffel för att avgöra den kritiska istjockleken.
Men detta rekommenderar inte Gunnar Lundmark. Isen bär på många hemligheter och följer inte alltid matematiska funktioner. Det är bättre att använda kunskapen kvalitativt, anser han och ger ett handfast råd.
- Hör man en ton kollar man isens tjocklek med piken. Om tonen höjs har isen blivit tunnare. Då stannar man och kollar igen.

Niclas Köhler

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt