Einfluss der Saitenspannung auf das Schwingungsverhalten der Saite

Ole Massow, 18 Jahre, JgStf. 12, Gymn.
Marc Ahrens, 18 Jahre, JgStf. 12, Gymn. (1999)


Die Idee

Die Saiten von Musikinstrumenten haben verschiedene Durchmesser und werden durch Spannen der Saite über sogenannte Wirbel gestimmt. Mit ihrer Arbeit untersuchen Ole und Marc die dieser Technik zu Grunde liegenden Gesetzmäßigkeiten.

Kurzfassung

Zur genaueren physikalischen Untersuchung des Zusammenhanges zwischen Aufbau der Saite, der an ihr angreifenden Zugspannung und der sich ergebenden Schwingungsfrequenz haben die beiden Schüler einen Aufbau verwendet, mit dem sie die einzelnen Rahmenbedingungen gezielt festlegen und einer Messung zugänglich machen konnten. Durch die Variation des Saitendurchmessers und verschiedener Saitenkonstruktionen (massiv, umsponnen) gelang ihnen ein experimenteller Nachweis der von der Theorie vorhergesagten Ergebnisse. Außerdem gelang ihnen die unmittelbare Messung der sehr hohen Schallgeschwindigkeit innerhalb des Materials, die bei mehreren Tausend Metern pro Sekunde liegt.
Versuchsaufbau zur Laufzeitmessung