Glas mittels Resonanz zerstören

alias · Gast

Meine Frage:
Ich habe ein volles Goldfischglas mit 30cm Durchmesser.
Welche Frequenz brauche ich um dieses mittels Resonanz zu zerstören?

Meine Ideen:
Die Frequenz müsste relativ hoch sein (weil man eben hohe Töne braucht).

alias · Gast

Na klar ^^

Naja das Glas slebst oder? Was wäre denn wenn das Glas leer ist?
Also gibts da irgendeine Formel zur Berechnung der Resonanzkatastrophe?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei einem leeren Glas (Quader evtl.) könnte man an den Resonanzkörper eines Musikinstrumentes denken, wo gewisse stehende Schallwellen möglich sind. Das hat aber mit einer "Katastrophe" erstmal nichts zu tun.

alias · Gast

Naja ok dann eben noch keine Katastrophe Big Laugh

Aber man muss die benötigte Frequenz doch berechnen können bei der die Resonanz groß genug ist um das Glas zu zerstören und es muss ja auch was mit der Glasgröße zu tun haben.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die Resonanz ist ein ein weites Feld, theoretisch und praktisch.

Man hat im einfachsten Fall a) ein System, das sinusförmig schwingen kann, eine typische "Eigenfrequenz" hat und b) eine äußere Anregung / Kraft mit periodischem / sinusförmigem Verlauf bei "Erregerfrequenz".

Dadurch kommt es allmählich zu einer erzwungenen Schwingung des Körpers mit der Erregerfrequenz, phasenverschoben zur Anregung. Die Amplitude dieser Schwingung hat ihr Maximum bei der "Resonanzfrequenz", die ohne Reibung bei der Eigenfrequenz liegen und aus dem Ruder laufen würde: das ist die fiktive "Resonanzkartastrophe".

Zwei Dinge verkomplizieren das ganze: Durch die Reibung / Dämpfung ist Resonanzfrequenz nicht Eigenfrequenz und es kommt erstmal nur zu einer Erhöhung der Amplitude. Zweitens läßt sich die Schwingung bei größeren Amplituden nicht mehr sinusförmig beschreiben, das schöne Modell geht in die Knie...

alias · Gast

Okay also sobald die Eigenfrequenz und die Erregerfrequenz gleich sind kommt es zur Resonanz und wenn die Amplitude dann irgendwann zu groß ist zerspringt mir das Ding.

Das heißt wenn es voll ist würd es nicht mehr funktionieren weil das Wasser ja zu sehr dämpft oder?

Falls es nun leer ist kann ich es dann berechnen?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7261

Typischerweise macht man das nicht theoretisch, sondern mit einem Stoßversuch. Profis haben dafür einen speziellen Hammer, dessen Anregungsspektrum bekannt ist. Laien hauen einfach auf das Objekt und vertrauen darauf, dass dieser Impuls diracförmig ist, also alle Frequenzen gleichermaßen enthält.

Das System wird dann mit einem transienten Schwingungsgemisch antworten, das man dann z.B. in eine Fourieranalyse steckt. Meistens sieht man aber auch schon so, welche Frequenz hauptsächlich angeregt wird, denn die Antwort ist fast immer eine abklingende sinusförmige Schwingung, da misst man die Zeit von Maximum zu Maximum. Und die Dämpfung erhält man auch gleich durch den Abklingkoeffizienten.

Kannst es ja mal mit irgendeiner App auf Deinem Handy und einem Gummihammer versuchen.

Viele Grüße
Steffen