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Physik der Saiteninstrumente
 
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Resi



Anmeldungsdatum: 07.09.2010
Beiträge: 7

Beitrag Resi Verfasst am: 11. Sep 2010 21:03    Titel: Physik der Saiteninstrumente Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Kann mir jemand evtl. bei der Beschäftigung mit der Physik der Geige helfen? Wie entsteht hierbei ein Ton? (Schwingungen, Wellen...)

Meine Ideen:
Ich habe bisher herausgefunden, dass der Bogen die Saite "mitnimmt" bis diese zu sehr gespannt ist. Sie schnellt zurück, mit einer derartigen Geschwindigkeit, dass Hitze entsteht und das Kolophonium schmilzt. Irgendwann ist die Energie verbraucht, es wird wieder "kühler" und das Kolophonium wird wieder hart. Jetzt kann der Bogen die Saite erneut mitnehmen usw...

Was passiert aber danach?
Junge



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 39

Beitrag Junge Verfasst am: 13. Sep 2010 15:30    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Resi
als erste muss du dich die Schlüsselfrage stellen, und die lautet: „normalerweise führt die Reibung zur Dämpfung der Schwingungen. warum in diesem fall entstehen die Schwingungen durch die Reibung?“. ich habe ein Büchlein für Schulkinder (aber nicht kindisch erklärt), die sich ua mit dieser Frage befasst. als eine djvu- Datei, aber leider auf russisch. wenn du dich mit deiner e-mail bzw skype - adresse bei mir meldest, kann an dich schicken. Sehr kurz gesagt, es liegt daran, dass die Reibung von Geschwindigkeit abhängig ist und die Abhängigkeit sieht so, wie es auf Abb. dargestellt ist. Wenn bei Schwingungen die Saite sich in der Richtung der Bogenbewegung bewegt, bekommt die mehr Energie, als verliert bei Gegenbewegung.
Erst wenn du mit der Frage fertig bist, kann du dich der Frage widmen „warum überhaupt die Abhängigkeit entsteht?“ Viel Spass dabei: Es ist wirklich DIE FRAGE. An deine Hypothese (Schmelzen und sw) glaube ich kaum. ich hätte die Lösung in Richtungen Kontaktfläche, Haftfestigkeit, Plastizität gesucht (dazu ein paar bilder, aber ohne jeder Kommentar). Aber noch mal, die ist die FRAGE. Reifenindustrie wird dir dankbar sein.



Kolophonium.jpg
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Kolophonium.jpg



reibung.jpg
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reibung.jpg


dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 13. Sep 2010 16:07    Titel: Antworten mit Zitat

Ich würde erstmal einfach sagen, die Saite wird immer dann mit dem Bogen mitgeführt, wenn die Haftreibungskraft zwischen Bogen und Saite größer oder gleich der Rückstellkraft der gespannten Saite ist. Wird die Saite zu stark gespannt, gewinnt die Rückstellkraft und die Saite wird vom Bogen losgelassen.

Die Tonhöhe wird durch die Resonanzbedingung für die stehende Welle vorgegeben, also Saitenlänge und Saitenspannung.
Junge



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 39

Beitrag Junge Verfasst am: 13. Sep 2010 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

...Saite wird vom Bogen losgelassen. und bleibt stehen (Reibungskraft = Rückstellkraft => keine Bewegung) seid denn die Reibungskraft nicht nachlässt. Genau das wollte ich sagen, RKraft =F(V). Jetzt beginn saite sich in rückrichtung bewegen, macht eine Schwingung, bewegt sich wieder in bogenrichtung (V relativ Bogen ~ 0) und wird vom Bogen neu geschnappt. Die ganze wiederholt sich. Also, die Abhängigkeit FKraft(V) ist wichtig
Junge



Anmeldungsdatum: 16.11.2009
Beiträge: 39

Beitrag Junge Verfasst am: 13. Sep 2010 17:50    Titel: Antworten mit Zitat

Es kann auch sein, dass die Saite keine einzige Schwingung mach, sondern wird wegen Reibung gestoppt und von dem Bogen angefangen. Weil es keine vollendete schwingungen gibt, spielt eine Geige keinen harmonischen Ton, sondern gleich mehrere, dadurch entsteht ein besonderer Klang
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