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gerät an bestimmten Stellen (den Bäuchen) in
Schwingung, während sie an anderen Stellen (den
Knoten) völlig ruht. Durch Berührung der Platte an
einer Ecke wurde an dieser Stelle ein Knoten er-
zwungen.
13. Glockenschwingungen
•
Die Glockenschale mit der Öffnung nach oben
mittels Tischklemme und Kunststoffklotz am
Arbeitstisch befestigen.
•
Den Rand der Glocke an verschiedenen Stellen
mit dem Anschlaghammer anschlagen (alterna-
tiv mit dem Geigenbogen anstreichen).
Die Tonhöhe hängt von der Anschlagstelle ab. Es ist
ohne weiteres möglich Unterschiede von einem
ganzen Ton zu erhalten. Wird die Glocke an be-
stimmten Stellen angeschlagen, so werden beide
Töne angeregt und man erhält die bekannten
„Schwebungen" (periodisches An- und Abschwellen
der Lautstärke in mehr oder weniger rascher Folge).
Erklärung: Glocken sind verformte schwingende
Platten. Die Obertöne sind meist nicht harmonisch
zum Grundton. Auch Glocken teilen sich durch
Knotenlinien in einzelne schwingende Abteilungen.
14. Stehende Wellen
•
Die Schlaufe des Wellenseils durch einfaches
Verknoten an einer Türklinge befestigen.
•
Das Seil mäßig straff spannen und mit der
Hand langsame, kreisförmige Bewegungen
durchführen.
•
Dann das Seil straffer spannen und die Kreis-
bewegungen schneller werden lassen.
Bei langsamer Bewegung entstehen an den Enden
des Seils jeweils Knoten und in der Mitte ein
Bauch. Bei schnellerer Bewegung entstehen 3 Kno-
ten und 2 Bäuche und bei noch schnellerer Bewe-
gung 4 Knoten und 3 Bäuche.
Erklärung: Durch die Reflexion an der Tür bilden
sich stehende Wellen aus. Wegen der Trägheit des
Auges sieht. man die ursprüngliche und die reflek-
tierte Welle scheinbar gleichzeitig.
In der Grundschwingung schwingt das Seil in seiner
ganzen Länge in Form einer Halbwelle auf und
nieder. In der Mitte ist ein Bauch, an beiden Enden
sind Knoten. In der 1. Oberschwingung (Oktave)
schwingt das Seil in Form einer ganzen Welle (2
Bäuche und 3 Knoten). In der 2. Oberschwingung
haben wir 3 Bäuche und 4 Knoten usw.
15. Obertöne
•
Die Lippenpfeife mit dem Mund zuerst
schwach und dann sehr stark anblasen.
Man vernimmt zuerst den Grundton und bei stär-
kerem Anblasen einen wesentlich höheren Ton.
Erklärung: Bei der gedackten Pfeife müssen sich
stehende Wellen stets in der Weise ausbilden, dass
sich am Boden ein Knoten und an der Schneide ein
Bauch befindet. Dies ist der Fall, wenn die Länge
der Pfeife genau 1/4 Wellenlänge entspricht. Es ist
aber auch der Fall, wenn die Entfernung der Öff-
nung vom Boden 3/4, 5/4, 7/4 usw. der Wellenlän-
gen beträgt.
Neben dem Grundton entstehen also auch sämtli-
che ungeradzahligen Obertöne der harmonischen
Tonreihe in mehr oder weniger starkem Maße.
Nur dem mehr oder weniger starken Auftreten von
Obertönen ist es zuzuschreiben (und zu verdan-
ken), dass jedes Musikinstrument eine ganz charak-
teristische Klangfarbe hat.
16. Messung der Wellenlänge
•
Das Ende der genau 45 cm langen
Röhre mit der Gummikappe verschließen und
mit einem Teelöffel eine kleine Menge Lyko-
podiumpulver in die schräg gehaltene Röhre
füllen, so dass sich eine nicht zu große Menge,
gleichmäßig verteilt, als feines gelbes Band in
der Röhre befindet.
•
Glasrohr mittels Halteklammer, Tischklemme
und Plastikklotz am Arbeitstisch befestigen.
•
Die Stimmgabel (1700 Hz) an einem Hammer-
stiel sehr kräftig anschlagen und einen Zinken
breitseits dicht vor die Rohröffnung halten.
Diese Schallanregung eventuell mehrmals wie-
derholen!
Das Lykopodiumpulver kommt an den Schwin-
gungsbäuchen in lebhafte Mitschwingung, während
es an den Knoten völlig in Ruhe bleibt. Die Pulver-
teilchen fallen auf den Grund des Rohres und bil-
den dort periodische Anhäufungen, die sich längs
der Rohrachse 4 1/2 Mal wiederholen.
Erklärung: Die Leichtmetall-Stimmgabel hat eine
Frequenz von 1700 Schwingungen in der Sekunde.
Nach der einfachen Beziehung
Schal
Wellenläng = e
340 ⋅ m / s
= 0 , 2 ⋅ m
1700 ⋅ Hz
beträgt die zugehörige Wellenlänge 20 cm. In eine:
Röhre von 45 cm Länge "passen" also 4½ Halbwel-
len oder 2 volle und eine Viertelwellenlänge, wie
der Versuch es zeigte. An der Öffnung der Röhre ist
immer ein Bauch, am Boden immer ein Knoten.
5
Kundt'schen
lg eschwindig keit
Frequenz