Stimmgabel und Wellen in der Feder
Die Schwingung einer Stimmgabel ist zu schnell und zu klein, um sie zu sehen, doch sie an eine Feder zu koppeln macht die entstehende Welle sichtbar. Diese Simulation verbindet beides und verknüpft einen hörbaren Ton mit einer messbaren laufenden Welle.
So benutzt du diese Simulation
- Wählen Sie Stimmgabeln verschiedener Frequenzen
- Ändern Sie die Spannung der Feder
- Messen Sie die Wellenlänge auf der Feder
Worauf du achten solltest
- Eine Stimmgabel höherer Frequenz erzeugt auf derselben Feder eine kürzere Wellenlänge
- Die Feder zu spannen erhöht die Wellengeschwindigkeit und streckt die Wellenlänge
- Die Frequenz wird ausschließlich von der Stimmgabel bestimmt, nie von der Feder
Die Physik dahinter
Die Stimmgabel schwingt mit fester Frequenz, und jede Schwingung schickt eine Störung die Feder entlang. Die Welle in der Feder trägt die Frequenz der Stimmgabel unverändert weiter, sodass der Ton, den Sie hören, und die Welle, die Sie sehen, dieselbe Frequenz teilen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt von Spannung und Massenbelegung der Feder ab, sodass dieselbe Stimmgabel auf verschiedenen Federn verschiedene Wellenlängen erzeugt — gemäß v = fλ.