Phänomenta: staunen – forschen – begreifen

 

Die große Feder
Wie werden besonders große Schwingungsweiten erreicht?

Die Feder ist in einem ca. 8 Meter langen Gestell an jeder zweiten Windung aufgehängt und kann über einen Mechanismus zu Schwingungen angeregt werden. Bei bestimmten Anregungsfrequenzen entstehen auf der Feder stehende Wellen.

Die Vorgänge entsprechen denen auf einer Saite - z.B. bei einer Gitarre. Die Saitenschwingung und damit die gehörte Tonhöhe ist von der Länge der Saite, von der Spannung und von der Masse der Saite pro Länge abhängig.

Letztlich entstehen die stehenden Wellen aus der Überlagerung der an den Enden reflektierten Wellen. Bei bestimmten Frequenzen überlagern sie sich an bestimmten Stellen immer so, dass sie sich verstärken und an anderen Stellen so, dass sie sich immer gegenseitig auslöschen: Es entstehen Wellenknoten und Wellenbäuche.

In der Orgelpfeife, in der Blockflöte usw. schwingt die Luft in den abgeschlossenen Räumen. Auch hier entstehen stehende Wellen.

Zum Weiterklicken: Entstehung stehender Wellen
Hinweis: Zur Simulation der Bewegung der großen Feder muss der Modus' fest-lose' gewählt werden. Der Anregungshebel befindet sich dann rechts und erzeugt die 'Welle nach links'. Die obere Welle ('Welle nach rechts') zeigt die am anderen Ende reflektierte Bewegung.


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