Geluid door een snaar - Golven en geluid - Fysica - Theorie - Toelatingsexamen arts en tandarts

Trillende snaar

Als we een snaar aanslaan, zullen het vooral staande golven zijn die we horen.
De grondtoon is als er 1 buik is.
De andere staande golven die we horen zijn de zogenaamde harmonischen, of boventonen die een frequentie hebben die een veelvoud is van de grondtoon .
Door de snaar korter te maken op de fret van een gitaar, worden de golflengtes van de staande golven korter en dus de frequentie hoger.
De snelheid van voortplanting van de golven door de snaar is afhankelijk van de spanning op de snaar.
L = n.l/2
grondtoon
boventonen

Trillende snaar

Het geregistreerde geluid is de optelling van de grondtoon en de boventonen en heeft de periode (of frequentie dus ook) van de grondtoon.
De toonhoogte die men hoort, wordt dan ook bepaald door de grondtoon.
Het mengsel van boventonen (welke en in welke mate) is bepalend voor de klankkleur (timbre).
eerste boventoon
grondtoon
tweede boventoon
geproduceerd geluid

Voorbeeld

In een snaar met lengte van 60,0 cm is de voortplantingssnelheid 600 m/s.
Wat is de frequentie van de grondtoon, van de eerste boventoon en van de tweede boventoon?
Oplossing:
Aangezien de lengte van de snaar een halve golflengte van de grondtoon is, geldt: λ0 (golflengte grondtoon) = 2 ∙ 0,600 = 1,20 m.
De frequentie van de grondtoon is dan:
En van de eerste en tweede boventoon:
f0 = v / l0 = 600 / 1,20 = 500 Hz
f1 = 2 f0= 2 . 500 = 1000 Hz
f2 = 3 f0= 3 . 500 = 1500 Hz