Колокола, колокола

Актуальность исследования :
Тема актуальна и для науки в целом и для граждан нашей страны, так как колокол – это один из символов Руси, её силы, веры в будущее и памяти о прошлом.
Чистый месяц в росе плыл
Белый, стольный град Владимир
Звон неведомый, родимый
Над землёю рассыпал.
Перворожден и силён,
Плыл он, ритмом покоряя,
Плыл как будто укоряя,
Из Владимирских времён.
А. Пономарёв.

Цель исследования :
Проследить историческое развитие колоколен в родном крае и объяснить колокольный звон с физической точки зрения.

Задачи исследования :
Изучить литературу по данной теме ;
Проанализировать значение и развитие колоколов в нашем крае.
Выяснить причину образования колокольного звона на основе физической науки, а именно, как мелодия звона связана с размерами, формой колокола, материалами сплава.

Некоторые исторические сведения
1. О колоколах в России впервые упоминается в летописях 988 г.
2. Колокола помещали в звонницах храма или на специальных сооружениях – колокольнях ( с 19 в.)
3. Огромный и единственный по величине во всём мире считается московский Царь – колокол (1735 г.), его масса свыше 12000 пудов и 196,8 м.
4. Звон колокола был голосом Родины. Он воспевал её силу и красоту, он напоминал о долге перед ней.
5. Колокольный звон был предметом многократного воспроизведения и воспевания в различных областях искусства – литературе, поэзии, живописи, музыке.
Древний Казанский собор дважды, в 1849 и в 1892-1897 г. подвергался реконструкции. На колокольне кроме колоколов находились городские часы (1702 г.) В 1863 г. на средства О.О. Сенькова К Крестовоздвиженской церкви пристроили колокольню.
В 1903 г. воздвигли новую Введенскую церковь с трёхъярусной колокольней. На колокольне 8 колоколов.
В 1900 г. в Ярцеве выстроили церковную колокольню.
Памятник архитектуры – Благовещенский собор (1683 г.)- подвергался реконструкции несколько раз.

Крестовоздвиженская церковь

Крестовоздвиженская церковь

Казанский собор

Что такое колокол ?
Колокол – это «самозвучащий сигнальный музыкальный инструмент»;
Опрокинутая чаша с малиновым звоном ;
Один из древнейших символов православной Руси, а ныне ещё и примета её возрождения.
Колокол имеет форму, схожую с формой полевого колокольчика. С увеличением размера и веса голос колокола становится ниже и громче, и здесь появляется прямая зависимость от формы, профиля колокола.
Звучность и певучесть колоколов Крестовоздвиженской церкви достигается правильным сплавом (точной пропорцией меди и олова, с добавлением серебра). У этих колоколов правильные пропорции толщины стен, высоты и ширины.

Звуки колокола
У каждого колокола есть основной тон, соответствующий высоте его звучания, и богатый, характерный только для него набор добавочных тонов – более низких и более высоких.
Именно они и создают разнообразие тембров, по которым различают голоса колоколов с одинаковой высотой основного тона.
Звучащие участки стенок колокола и линий покоя можно обнаружить экспериментально и с помощью резонаторов Гельмгольца. Можно составить карту звучания колокола.

Троицкая колокольня

Колокол имеет традиционные названия своих частей :
Венец (корона) уши, плечи (состоят из фриза и каймы), тулово, музыкальное кольцо (состоит из позёма, вала и ещё одного позёма). Языком называется ударная часть колокола, помещающаяся внутри его.
В 18 в. удалось найти «правильную« форму колокола: значительно расширили основание и нарастили нижнюю часть, ей придан вид заострённой массивной «губы»: выработался тип русского колокола.
В нём диаметр нижней части равен высоте колокола, а диаметр верхней части – половине диаметра нижней.

Соотношение верхней и нижней частей диаметров колокола Вязниковского района
Ф- золотая пропорция ;
Ф=(2,236+1 )/2=1,6

Строение «языка» и колокола Крестовоздвиженской церкви
«язык» изготовлен из железа. Его масса составляет 1/25 от массы колокола.
Звучание колокола – это дуэт металла и столба воздуха в нём, который приходит в колебательное движение с частотой, равной частоте колебаний стенок, совершая вынужденные колебания. Чтобы собственная частота колебаний столба воздуха совпадала с частотой колебаний стенок колокола, столб должен иметь определённые параметры и ударять по нему надо в определённые моменты. Благодаря резонансу возрастает амплитуда и энергия звуковой волны и, как следствие,- громкость звука.

Колокол русский народный,
Колокол храма святой,
Чуден голос свободный,
Люб отголосок мне твой.
Чистые чудные звуки
Любо душою ловить,
Или тревожные муки
В сердце больном хоронить…

«Дома», где живут колокола и рождаются звуки.
Троицкая колокольня относится к произведениям 17 в. С неё, как со смотровой площадки, прекрасно просматриваются старые Вязники. В её устройстве тоже используется явление резонанса.
В верхней части колокольни(1) располагаются «слухи»(2)- отверстия для резонанса звука. Размеры отверстий делаются такими, чтобы частота колебаний столба воздуха в них совпадала с частотой звучания колокола(3). В толщу стен барабанов(4) встроены пустые глиняные горшки – «голосники».В роли резонатора выступает также пустое пространство 1-го этажа звонниц, а в колокольне столб воздуха в ней.

Благовещенский собор

Из чего льют колокола?
Бронза – 4 части меди и 1 часть олова (80 и 20 %), свинец (2-3%)
Колокола Благовещенского храма отлиты из сплава, состоящего из 76-82% меди, 16-22% олова и до 4% свинца.
Колокольная бронза Троицких колоколов имеет такой состав: медь, 20-30% олова, до 4% свинца и до 1% серебра.
Большие колокола звучат басом, малые- дискантом.

Крестовоздвиженская церковь
Звук её колоколов, усиленный в пространстве 1го этажа, беспрепятственно устремляется наружу, плавно «переливается» через склон,на котором находится звонница, и сразу же оказывается в другом «резонаторе»,- пространстве над гладью Клязьмы. Здесь звон колоколов становится особенно мягким и мелодичным.

Что такое звон?
Звоном называется звон, когда ударяют во все колокола или же в несколько колоколов.
Трезвон-это звон во все колокола, затем маленький перерыв, и так, трижды. Трезвон выражает особую радость, торжество.
Двузвон- это звон во все колокола дважды в два приёма.
Перезвон- это медленный звон поочерёдно в каждый колокол, начиная с малого и до большого, а после ударяют во все колокола вместе сразу и повторяют много раз.

Выводы
Колокол в церковь людей зовёт, а сам никогда не бывает.
Без языка и колокол нем.
Бездушен колокол, а благовестит во славу Господню.
Для нас, сегодняшних россиян, в российском колоколе и его звонах воедино слиты и история, и наука, и любовь к Родине , и знания мастеров колокольного дела, и песни , и душа народа.
Малиновый звон на заре
Скажи моей милой земле,
Что я в неё с детства влюблён,
Как в этот малиновый звон.
(А. Поперечный)

Покровская церковь