Natuurkunde.nl - Golven in een gitaar

Golven in een gitaar

Brecht stelde deze vraag op 15 december 2023 om 19:50.

Beste,

Bij staande golven heb ik eigenlijk nooit goed begrepen wanneer deze voorkomen en wanneer niet. Ik vermoed dat ik het nu doorheb. Klopt onderstaande?

Wanneer een snaar van een gitaar met grondfrequentie 200 hz wordt aangeslaan met een plectrum. Dan zullen er in die snaar enkel staande golven ontstaan en geen lopende golven, gezien de snaar zal trillen bij zijn eigenfrequenties. Men krijgt een toon die bestaat uit een combinatie van de staande golven bij:

f = 200 hz -> grondfrequentie -> 1 buik
f = 400 hz
f= 600 hz -> 3e harmonische -> 3 buiken
f = n x 200 hz

De combinatie van deze staande golven, elk met hun typische amplitude, zorgt voor de klankkleur van de resulterende toon, wat typerend is voor de desbetreffende gitaar.

Het stemmen van de gitaar gebeurt door de snaar aan te spannen of te lossen opdat de eigenfrequenties van de snaar veranderen en overeenkomen met de gewenste eigenfrequenties, namelijk n keer 200 hz. Zo zal diezelfde gitaar, niet gestemd, bijvoorbeeld eigenfrequenties hebben van n x 180 hz. Ook deze niet gestemde gitaar zal enkel staande golven creëren (na aangeslaan geweest te zijn) en geen lopende golven. We krijgen een combinatie van staande golven bij 180, 360, 540 hz, … Maar nu zal de resulterende toon niet mooi klinken.

Alvast bedankt!

Reacties

Jan van de Velde op 15 december 2023 om 20:41

Dag Brecht,

dat verhaal klopt wel. Wel een tikje beter op je grammatica letten: aangeslaan is geen correcte voltooid verleden tijd van aanslaan. Na dat "met een plectrum. " hoort geen punt, die zin is daar niet klaar.

natuurkundig:
Gitaren hebben geen eigenfrequenties, de snaren wel. Hertz kort je af met grote H kleine z.

En hoewel je verhaal voor de rest aardig klopt moet je je wel blijven realiseren dat die staande golven ontstaan uit lopende golven met allerlei golflengtes; die stuiteren dan heen en weer tussen beide uiteinden, en komen daarbij zichzelf en alle andere golven herhaald tegen. Daarbij treedt destructieve interferentie op, die alle golven, behalve die die passen op de snaar, uitdooft.

Denk de naar rechts lopende rode golf hieronder als een die terugkaatst als de blauwe. Samen vormen ze de zwarte.

^{https://www.lehman.edu/faculty/dgaranin/Physics_of_Sound/Standing_waves.php}

Groet, Jan

Theo de Klerk op 15 december 2023 om 20:57

Staande golven zijn dus gewoon lopende golven die terugkaatsen aan een uiteinde en door dat uiteinde een faseverschil van 1/2 ondergaan (d.w.z. als ze "naar boven" uitweken, dan gaan ze terug beginnend met "naar beneden") want het punt waar de snaar vast zit daar is geen uitwijking en dat kan alleen als 2 golven destructief samenwerken, d.w.z. de ene evenveel plus als de andere min qua uitwijking.

Golven in een gitaar

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen