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Schwebungsfrequenz eines Instruments
 
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AnnaLisa2



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 1

Beitrag AnnaLisa2 Verfasst am: 17. Dez 2014 12:28    Titel: Schwebungsfrequenz eines Instruments Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Eien Violinensaite erklingt gleichzeitig mit einer Stimmgabel (440Hz). Man hört eine Schwebung mit 3 Schwingungsmaxima pro Sekunde. Kann man aus diesen Angaben die Frequenz der Violinensaite bestimmen?

Man erhöht die Frequenz der Saite geringfügig. Dabei ernidrigt sich die Schwebungsfrequenz. Wie war die Ausgangsfrequenz der Violinensaite?

Meine Ideen:
0.5*(wa -wb) =0.5*(2\pi *fa-2\pi *fb) = 2\pi / 2 * (fa-fb)
fb=fa-2*Fschwebung
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 12:43    Titel: Re: Schwebungsfrequenz eines Instruments Antworten mit Zitat

AnnaLisa2 hat Folgendes geschrieben:
fb=fa-2*Fschwebung


Richtig. Kannst Du damit die beiden Fragen beantworten?

Viele Grüße
Steffen
Annalisa22
Gast





Beitrag Annalisa22 Verfasst am: 17. Dez 2014 13:16    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Steffen, danke für die Antwort smile

Müsste ich also rechnen:

fb= 440-2*1/3 ?

Die zweite Frage kann ich leider nicht damit beantworten, kannst du mir das bitte erklären? smile
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 13:27    Titel: Antworten mit Zitat

Annalisa22 hat Folgendes geschrieben:

fb= 440-2*1/3


Dann nimmst Du an, dass fa die Stimmgabel ist. In diesem Fall stimmt die Rechnung aber auch nicht ganz, denn die Frequenz einer Schwingung mit drei Maxima pro Sekunde ist...

Letztendlich weißt Du aber nicht, was fa und fb ist! Du kennst nur die Differenz. Was tun?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 13:36    Titel: Antworten mit Zitat

fb= 440-2*3 ?
Somit wären die 3 Maxima richtig in die Rechnung einbezogen, oder ?

Was dann zu tun ist, weiß ich leider nicht unglücklich
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 13:58    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, die Schwebungsfrequenz ist jetzt richtig mit 3 Hz.

Aber wie gesagt, Du hörst ja nur eine Schwebung von 3Hz und weißt, dass eine der beteiligten Schallquellen mit 440Hz schwingt.

Nun kann es in der Tat sein, dass die Geige mit 334Hz dabei ist, denn dann haben wir in der Tat eine Differenz von 6Hz.

Dieselbe Differenzfrequenz kann aber auch wann entstehen?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 14:04    Titel: Antworten mit Zitat

"Nun kann es in der Tat sein, dass die Geige mit 334Hz dabei ist, denn dann haben wir in der Tat eine Differenz von 6Hz.

Dieselbe Differenzfrequenz kann aber auch wann entstehen?"

müssten es nicht 434 Hz sein?

Wenn die Geige eine Frequenz von 446 Hz hat? smile
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

AnnaLisa hat Folgendes geschrieben:

müssten es nicht 434 Hz sein?


Oh, ja, verzeih den Tippfehler.

AnnaLisa hat Folgendes geschrieben:

Wenn die Geige eine Frequenz von 446 Hz hat?


Bingo! Damit ist die erste Frage beantwortet.

Gut. Nun spielt die Geige einen höheren Ton und die Differenz zu 440Hz wird niedriger. Jetzt wissen wir Bescheid, oder?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 14:30    Titel: Antworten mit Zitat

Höhere Frequenz Bsp: 444Hz somit ist die Differenz zu 440 Hz 4Hz.

Also verringert sich die Anzahl der Schwingungsmaxima, oder ?

Ist das die Lösung, oder habe ich die Frage falsch verstanden?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 14:42    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, sie reden ja von "geringfügig" höher. Also nur so a bissl. Nimm mal bloß 1Hz mehr und schau, was bei den beiden möglichen Frequenzen passiert.
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 14:48    Titel: Antworten mit Zitat

Die Frequenzen nähern sich immer weiter an, je geringfügiger man diese erhöht. bei extem minimaler Erhöhung ist sind die beiden Frequenzen beinahe gleich und die Schwingungsmaxima verringern sich.

Ist dies die Antwort? smile
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 14:51    Titel: Antworten mit Zitat

Nein, viel einfacher.

Wie gesagt, die Geige spielt ja entweder mit 434Hz oder mit 446Hz, wir wissen es nicht. Die Differenzfrequenz ist schließlich in beiden Fällen 6Hz.

Nun stimm die Geige 1Hz höher. Wie groß ist in den beiden möglichen Fällen dann die Differenzfrequenz? Wann wird sie also kleiner, wann größer?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 15:00    Titel: Antworten mit Zitat

Die Differenzfrequent bleibt gleich ?
441Hz -2*3 = 435Hz
441+2*3 = 447 Hz

Die Differenzfrequenz wird nur größer / kleiner, wenn man Die Amplituden pro sekunde erhöht / verkleinert.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 15:13    Titel: Antworten mit Zitat

AnnaLisa hat Folgendes geschrieben:
Die Differenzfrequent bleibt gleich ?


Nein, die Stimmgabel bleibt doch bei 440Hz, wie jede brave Stimmgabel. Was passiert dann also?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 15:28    Titel: Antworten mit Zitat

435Hz = 440Hz - 2*x , die Amplituden pro sekunde verringern sich also, verringert man die Frequenz, erhöhen sich diese?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 15:32    Titel: Antworten mit Zitat

Was tut also die Schwebungsfrequenz, wenn die Geige statt 434Hz mit 435Hz spielt? Erniedrigt sie sich oder erhöht sie sich?

Und wenn die Geige statt 446Hz mit 447Hz spielt? Erniedrigt sie sich oder erhöht sie sich?

Und da sie sich ja laut Aufgabe erniedrigen soll, mit welcher Frequenz von beiden Möglichkeiten spielt die Geige nun?
AnnaLisa



Anmeldungsdatum: 17.12.2014
Beiträge: 8

Beitrag AnnaLisa Verfasst am: 17. Dez 2014 15:42    Titel: Antworten mit Zitat

435Hz = 440 Hz - 2*x -> x=2,5 erniedrigt

447Hz = 440 Hz - 2*x -> x=3,5 ernöht

Die Geige spielt mit der Frequenz 434 Hz , also die niedrigere
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 17. Dez 2014 15:43    Titel: Antworten mit Zitat

Perfekt!

Viele Grüße
Steffen
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