Reageerbuis Piano

David stelde deze vraag op 06 oktober 2020 om 20:45.
Hey ik heb een vraagje,

Ik en mijn klasgenoot moeten voor Natuurkunde een muziekinstrument maken. Nu waren ik en mijn klasgenoot op het idee gekomen om een piano met reageerbuisjes te maken. Wij snappen alleen niet hoe het kan dat wanneer er water in een reageerbuisje wordt toegevoegd de toon hier lager van wordt. Wij dachten misschien dat het water de trilling in het glas zou kunnen dempen. Als dit zo is, hoe berekenen we dan de hoeveel water die we moeten toevoegen aan het reageerbuisje om de juiste toon te krijgen. 

De reageerbuisjes hebben een binnendiameter van 13 mm en een buiten diameter van 16 mm. Ook zijn ze 150 mm hoog.

Alvast hartelijk bedankt,

David




Reacties

Theo de Klerk op 06 oktober 2020 om 21:00
Kijk eens naar mogelijke staande golven (geluid in lucht) in het niet met water gevulde deel van een reageerbuis.

Praktische problemen (afwijkend van het "ideale" geval) is dat het hamertje ook de glazen buis in een trilling brengt en soms op het met water gevulde deel tikt waardoor het water ook in trilling komt. De buistrilling is heel specifiek voor de buis (niet overal even dik, even homogeen e.d.) 

In het ideale geval geldt hoe minder "lucht", hoe hoger de toon is de verwachting (kleinere vrije lengte, kleinere golflengte, hogere frequentie, hogere toon). Dan blaas je meestal over het buisuiteinde en breng je lucht in trilling (zoals bij een (pan)fluit).

Met jullie hamertje breng je allereerst de buis en het water in trilling.
Het oppervlak van het water moet nu de lucht in trilling brengen, maar kan ook zelf nog golven waardoor dit een wat complexe situatie wordt. De "golfslag" van het water zal gering zijn en daarmee ook minder makkelijk in de lucht een staande golf opwekken.

Een leuk experiment, waar je eens de diverse invloeden kunt onderzoeken op hun effectiviteit een geluidsgolf te produceren en wat voor golf...
David op 06 oktober 2020 om 21:41
aah oke ik denk dat ik het snap, bedankt!
Jan van de Velde op 06 oktober 2020 om 21:57

David plaatste:

Wij snappen alleen niet hoe het kan dat wanneer er water in een reageerbuisje wordt toegevoegd de toon hier lager van wordt. 
dag David,

Voor voorwerpen geldt de vuistregel: hoe groter (zwaarder/langer) ze zijn, hoe langzamer ze kunnen trillen. 

Als je tegen het buisje tikt, dan trilt die buis met water. Hoe meer water, hoe langzamer ze kunnen trillen.
Ik zou eerlijk gezegd niet weten hoe te berekenen hoeveel water er in een buisje moet voor een bepaalde toon. Wellicht kan jouw piano gegevens leveren om een verband vst te stellen, maar met iets andere buisjes zal dat dan vast weer net anders zijn. 

Blaas je over de buisjes, dan breng je juist de luchtkolom boven dat water in een resonerende trilling. Hoe meer water, hoe kleiner die luchtkolom, hoe korter die trillingstijd. Aan lengtes van luchtkolommen en frequenties valt wel te rekenen, al is dat in de praktijik ook al wat ingewikkelder -als je het redelijk nauwkeurig wil doen- dan wat  de schoolboekjes zeggen.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft zes appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)