Staande golf
Mary stelde deze vraag op 14 maart 2007 om 11:18.Heey, ik had deze vraag gesteld:
Heey,
Als je een xylofoon in trilling brengt, ontstaan er staande (longitudinale) golven. Maar als je een staande golf wil krijgen, moet de golf eerst teruggekaatst worden, zodat je bepaalde plaatsen krijgt waar de golf heel erg heen en weer beweegt (de buiken) en ook zodat je bepaalde plaatsen krijgt die bijna stil liggen (de knopen.).
Nou is mijn vraag, als je een klankstaafje van een xylofoon in trilling brengt, (je slaat in het midden), weerkaatst het dan tegen de uiteindes van de klankstaaf die in trilling is gebracht? Hoe werkt dat precies?
En het verband tussen de frequentie en de lengte van de klankstaven is niet lineair?
En daar hebben jullie antwoord opgegeven, maar jullie dachten dat er een buisje onder de klankstaaf zat, maar die zat er bij mij niet. Bij mij was het gewoon een houten standaard zegmaar met daarop de klankstaven.
Heb er even een plaatje bijgedaan, (het is wel een speelgoed xylofoon op het plaatje, maar zo zag ie eruit). Bij mij waren alleen de klankstaven van ijzer/metaal ofzoiets.
Reacties
Beste Mary,
Volgens mij had Jan het in zijn reactie over de holle klankstaven als hij het over 'buisjes' had. Het punt is dat in die staven trillingen (van de lucht) kunnen ontstaan met f = n*v/(2l) met n een geheel getal. Dat zijn de eigenfrequenties van de staven.
Groet,
Melvin
Beste Mary,
Jan beschrijft in zijn reactie een instrument waarbij onder de houten klankstaafjes verticale buizen gemonteerd zijn. Deze buizen, die meestal aan de onderzijde dicht zijn, versterken de toon van de klankstaafjes. Ze versterken het geluid als de lengte van de staaf gelijk is aan 1/4 van de golflengte die het geluid in lucht heeft. Zo'n instrument wordt ook wel een marimba genoemd.
In de klankstaafjes zelf onstaat een tranversale golf: je slaat immers in dwarsrichting op het staafje. In het staafje ontstaat nu een staande golf met een buiken aan beide uiteinden en ook een buik in het midden. Bij bij de steunpunten zullen er knopen zijn. De grondtoon van zo'n staafje krijg je als er precies een golflengte in het staafje past.
Om de transversale bewegingen van zo'n staafje te beschrijven heb je ingewikkelde wiskunde nodig. Het blijkt dat voor het verband tussen frequentie f en lengte L bij geldt: f = C/L2 waarbij C een constante is. Dus als de lengte twee maal zo groot wordt, dan wordt de frequentie vier maal zo laag.
Natuurlijk kun je in zo'n staafje ook een longitudinale golf maken; dan moet je tegen de uiteinden van de staafjes slaan, maar dat klinkt niet zo best en is dan ook niet de bedoeling.
Op de onderstaande link vond ik een powerpoint presentatie met duidelijke figuren: Physics 1251 The Science and Technology of Musical Sound
Bert
Bijlagen: